Баланс свойств эпоксидных смол - вязкость/усадка

[podlyinarod]

Рою землю носом, но не могу точно определиться с таким вопросом...

Известно, что "православные" эпоксидные смолы типа ЭД-20 очень вязкие, порядка 20 Па*с при 20 град. С.

Известно также, что есть маловязкие смолы, у которых вязкость может быть меньше 1 Па*с при 20 град. С. Достигается это, как я понял, не только улучшением однородности состава смолы, но и добавлением низкомолекулярных "детских" эпоксидов типа ДЭГ-1 и т.п.

Так вот, одно из основных преимуществ эпоксидных смол перед всеми остальными компаундами и клеями - малая усадка. А как примерно влияет такое снижение вязкости на усадку??? Примерно как это количественно выглядит? Типа, "снижаем вязкость в 10 раз - усадка растёт в 2 раза"???

[Arkadiy]

08.03.2024 в 21:44, podlyinarod сказал:

Рою землю носом, но не могу точно определиться с таким вопросом...

Известно, что "православные" эпоксидные смолы типа ЭД-20 очень вязкие, порядка 20 Па*с при 20 град. С.

Известно также, что есть маловязкие смолы, у которых вязкость может быть меньше 1 Па*с при 20 град. С. Достигается это, как я понял, не только улучшением однородности состава смолы, но и добавлением низкомолекулярных "детских" эпоксидов типа ДЭГ-1 и т.п.

Так вот, одно из основных преимуществ эпоксидных смол перед всеми остальными компаундами и клеями - малая усадка. А как примерно влияет такое снижение вязкости на усадку??? Примерно как это количественно выглядит? Типа, "снижаем вязкость в 10 раз - усадка растёт в 2 раза"???

ДЭГ-1 и подобные - это алифатические эпоксидки, их используют, как регуляторы вязкости и активные растворители

ЭД - это эпоксидиановые, ароматические эпоксидки, смесь мономера и димера. Мономер это ЭД-24

[podlyinarod]

Спасибо, но я бы хотел узнать про вот этот баланс. Насколько обычно проигрыш в усадке, сопровождающий выигрыш в вязкости?

И почему чаще всего не используют прямо ЭД-24, а мутят с добавлением активных разбавителей? Ради снижения хрупкости?

Изменено 8 Марта, 2024 в 20:42 пользователем podlyinarod

[Arkadiy]

08.03.2024 в 23:40, podlyinarod сказал:

Спасибо, но я бы хотел узнать про вот этот баланс. Насколько обычно проигрыш в усадке, сопровождающий выигрыш в вязкости?

И почему чаще всего не используют прямо ЭД-24, а мутят с добавлением активных разбавителей? Ради снижения хрупкости?

ЭД-24 - тоже не очень жидкая н слишком низкомолекулярная, а для повышения жесткости, лучше иметь не чистый мономер а смесь олигомеров с мономером.

может быть лучше брать Э-40 или ЭД-16, они более высокомолекулярные и доводить вязкость активными разбавителями с эпоксидными группами - алкилфенолэпоксидами и алифатическими  эпоксидными смолами, по сути мономерами

[podlyinarod]

08.03.2024 в 23:51, Arkadiy сказал:

для повышения жесткости, лучше иметь не чистый мономер а смесь олигомеров с мономером.

Этого не понял. Я по невежеству своему думал, что чем короче цепочки молекул смолы, связывающие молекулы отвердителя, тем жёстче получается полимер... Потому что длинные цепочки могут извиваться по-всякому, а короткие стерически фиксированы между узлами трехмерной полимерной решетки (молекулами отвердителя), и не могут "извиваться", таким образом решетка получается жёстче... Ну это как если панели панельного дома сделать с шарнирными соединениями - дом же гнуться-шататься начнёт...

Изменено 8 Марта, 2024 в 21:43 пользователем podlyinarod

[Arkadiy]

09.03.2024 в 00:37, podlyinarod сказал:

Этого не понял. Я по невежеству своему думал, что чем короче цепочки молекул смолы, связывающие молекулы отвердителя, тем жёстче получается полимер... Потому что длинные цепочки могут извиваться по-всякому, а короткие стерически фиксированы между узлами трехмерной полимерной решетки (молекулами отвердителя), и не могут "извиваться", таким образом решетка получается жёстче... Ну это как если панели панельного дома сделать с шарнирными соединениями - дом же гнуться-шататься начнёт...

Мономер - диглицидиловый эфир дифенилолпропана - достаточно жесткая структура, вряд ли в состоянии она сильно извиваться, да и димеры  и тримеры и тоже достаточно жесткие.

ДЭГ-1 -  диглицидиловый эфир диэтиленгликоля, гораздо менее жесткая структура

Глицидиловые эфиры алкилфенолов - могут играть роль внутренних пластификаторов

[podlyinarod]

09.03.2024 в 10:26, Arkadiy сказал:

Мономер - диглицидиловый эфир дифенилолпропана - достаточно жесткая структура, вряд ли в состоянии она сильно извиваться, да и димеры  и тримеры и тоже достаточно жесткие.

Но менее жёсткие, чем мономер. А получается, что построенный из них трехмерный каркас жёстче. Парадокс...

 

В общем, по здравом размышлении получается, что объемная усадка примерно соответствует эпоксидному числу смолы. Таким образом, поскольку у низковязких смол таковое отличается от густых менее чем вдвое, то и усадка низковязких смол выше, но не особенно.

 

А вот жёсткость (модуль Юнга отвердевших) у них, видимо, заметно ниже.

 

Мне это всё надо для склеивания элементов измерительных приборов. Важно, чтобы слой клея был потоньше и сплошным на больших плоских поверхностях, для этого нужна малая вязкость, потому что иначе, чем распределением одной-единственной капли, хорошей сплошности не получить. С другой стороны, нужно получить не сам слой тонкий, а высокую его суммарную жесткость, на сдвиг, и малую абсолютную усадку. То есть, к примеру, слой 0,1 мм из компаунда с модулем Юнга 5 ГПа и усадкой 0,5% будет работать так же, как слой 0,01 мм с модулем Юнга 0,5 ГПа и усадкой 5%. Но я думаю, что реальное соотношение будет где-то 5/2 ГПа и 0,5/1%, то есть выигрыш несомненно будет.

Изменено 9 Марта, 2024 в 10:15 пользователем podlyinarod

[Arkadiy]

Тут может быть еще возня с отвердителями холодного отверждения, обычно это ПЭПА, но могут быть ещё другие ди- и полиамины, могут быть еще  комплексы BF3 и аминов

[podlyinarod]

09.03.2024 в 13:38, Arkadiy сказал:

возня с отвердителями

Ну тут слава Богу более-менее ясно, сейчас выпускаются отвердители не в пример лучше ПЭПА, не к ночи будь помянута.

 

Кстати, есть какие-то полиамидные отвердители, говорят, хороши для склеивания...

[Arkadiy]

09.03.2024 в 13:41, podlyinarod сказал:

Ну тут слава Богу более-менее ясно, сейчас выпускаются отвердители не в пример лучше ПЭПА, не к ночи будь помянута.

 

Кстати, есть какие-то полиамидные отвердители, говорят, хороши для склеивания...

есть полиамидные,  типа ПЭПА ацилированной  стеариновой кислотой.

Скорость отверждения у них ниже

Изменено 9 Марта, 2024 в 10:46 пользователем Arkadiy