Aký je rozdiel medzi epoxidovou a polyesterovou živicou?

Slovo "živica" sa vzťahuje na širokú škálu prirodzene sa vyskytujúcich aj vyrábaných zlúčenín. Na účely tejto diskusie sa zameriame na typy vysoko univerzálnych látok podobných plastom, ktoré sú všeobecne známe ako epoxidové a polyesterové živice. Epoxidová živica je zvyčajne balená ako dve samostatné zlúčeniny - živica a tvrdidlo - ktoré sa musia zmiešať, aby sa začal proces tuhnutia a vznikla pevná látka podobná plastu. Polyesterové živice sa predávajú ako jedna látka, ktorá vytvrdne buď použitím chemického katalyzátora, alebo pod UV svetlom. Aby sme vám pomohli určiť, či si váš projekt vyžaduje živicu a ktorý typ použiť, poskytli sme stručný prehľad toho, čo je živica a aké sú jej aplikácie.

Živica v skratke

Čo je to teda živica? Prírodné živice sú látky vylučované rastlinami na vytvorenie ochrannej bariéry po poranení. Podobne sa syntetické živice používajú na výrobu vysoko účinných náterov, konštrukčných lepidiel a kompozitov. Živice sa preto vyrábajú v širokej škále, od tenkovrstvových náterových živíc až po tekuté licie živice na výrobu úplne pevných komponentov podobných plastom. V priemysle sa živice široko používajú na veľmi širokú škálu aplikácií. Pre domácich majstrov a remeselníkov poskytujú živice nielen možnosti povrchovej úpravy a lepenia, ale umožňujú aj výrobu úplne nových a prispôsobených dielov.

Typy živíc

V prostredí domácich majstrov alebo remeselníkov máte na výber buď epoxidovú, alebo polyesterovú živicu. Tieto typy živíc sa líšia nielen procesom, pri ktorom tvrdnú, ale aj svojimi ochrannými, lepiacimi a štrukturálnymi vlastnosťami.

Aký je teda rozdiel medzi epoxidovou a polyesterovou živicou? Hlavný rozdiel spočíva v spôsobe ich vytvrdzovania. Epoxidová živica vyžaduje špeciálne tvrdidlo, zatiaľ čo polyesterová živica používa na chemickú reakciu katalyzátor, ktorý urýchľuje jej vytvrdzovanie. Epoxidová živica začne tvrdnúť až po primiešaní tvrdidla. Pri polyesterovej živici výrobca už skombinoval živicu s tvrdidlom, ale v pomere, v ktorom síce proces vytvrdzovania už prebieha, ale extrémne pomaly. Vytvrdzovanie tejto živice si preto vyžaduje katalyzátor, ktorým môže byť buď chemická látka, alebo použitie UV žiarenia. To je tiež dôvod, prečo má polyesterová živica dátum spotreby.

Z hľadiska vlastností sa polyesterová živica viaže na zdrsnený povrch na proximátnej úrovni. Inými slovami, polyester priľne k povrchu, pretože silná vnútorná štruktúra vytvrdnutej živice je dostatočne blízka štruktúrovanému povrchu, aby na ňom mohla priľnúť (trochu ako pri vytváraní mikroskopických dielikov skladačky). Epoxid funguje rovnako, ale okrem toho vytvára aj iónové väzby s inými materiálmi na atómovej úrovni. Epoxidová živica je preto z týchto dvoch typov živíc oveľa pevnejšia. Existujú však okolnosti, za ktorých je polyester vhodnejší ako epoxid. Každý z týchto typov živíc si rozoberieme nižšie.

Epoxidová živica

Epoxidová živica je špeciálna látka s mimoriadne silnými vlastnosťami. Táto živica je známa svojou chemickou odolnosťou a vynikajúcimi lepiacimi vlastnosťami. Ak potrebujete veľmi odolný výrobok zo živice, potom je epoxidová živica najlepšou možnosťou, ktorú môžete zvážiť. Vďaka svojej silnej povrchovej úprave a dobrým adhéznym vlastnostiam je táto živica ideálna na širokú škálu aplikácií.

Výhody epoxidovej živice

Epoxidová živica sa používa v tmeloch, lakoch, odlievacích a tesniacich hmotách, farbách a vo všetkých druhoch ďalších priemyselných aplikácií. Epoxidová živica sa pri vytvrdzovaní nezmršťuje, čo z nej robí ideálnu živicu na odlievanie a vypĺňanie medzier. Je tiež odolná voči vlhkosti a chemikáliám, má elektroizolačné vlastnosti a je veľmi odolná voči nárazom. V prípade veľkých predmetov a zvýšenej pevnosti sa môže tiež vystužiť vláknami a inými štrukturálnymi vylepšeniami.

Okrem vynikajúcich adhéznych vlastností má epoxidová živica vysoký pomer hmotnosti a pevnosti, čo z nej robí vynikajúcu voľbu pre projekty odlievania živice. Táto vlastnosť v kombinácii so schopnosťou spájať sa s inými materiálmi ju robí veľmi užitočnou aj na vyplňovanie medzier, pretože po vytvrdnutí ju možno spravidla brúsiť a tvarovať.

Nevýhody epoxidovej živice

Epoxidová živica nie je odolná voči UV žiareniu. To je problém najmä pri epoxidovej farbe, ktorá po príliš dlhom vystavení slnečnému žiareniu zožltne a začne pripomínať kriedu. Epoxidová živica je síce odolná voči vode a vo vode tuhne, ale niektoré typy epoxidovej živice sú porézne, čo znamená, že nie sú vodotesné.

Epoxidové nátery nemôžu prijímať gélový náter, a hoci epoxidový náter priľne k povrchu polyesterovej živice, opačne to neplatí. Epoxidový náter vytvrdzuje len postupne, takže dosiahnutie plnej pevnosti môže chvíľu trvať.

Polyesterová živica

Zatiaľ čo epoxidová živica vzniká zmiešaním živice s tvrdidlom, polyesterová živica je výsledkom chemickej reakcie, ktorá nastáva pri zmiešaní dvojzložkových organických kyselín s polyhydrickými alkoholmi. Výsledkom je pevná plastická hmota, ktorá je podobná epoxidu, ale má aj niektoré významné rozdiely. Keďže chemická reakcia, pri ktorej vzniká polyesterová živica, si vyžaduje katalyzátor, rýchlosť, akou reakcia prebieha, sa dá kontrolovať a táto živica môže veľmi rýchlo vytvrdnúť. Na rozdiel od epoxidovej živice sa polyester neoslabuje pôsobením UV žiarenia, takže na polyesterovú živicu možno použiť ultrafialové vytvrdzovanie, čím sa eliminuje potreba merania a miešania katalytických chemikálií.

Výhody polyesterovej živice

Polyesterová živica má vynikajúce hydroizolačné vlastnosti. Je vysoko odolná voči korózii, hrdzi a kyslým látkam. Odoláva aj veľmi vysokým teplotám. Polyesterové epoxidové farby sa preto používajú ako práškové nátery v bielej technike, napríklad v práčkach. Je veľmi užitočný aj v základných náteroch, najmä pre námorné aplikácie a na nátery povrchov vystavených škodlivým chemikáliám a kyselinám.

Na rozdiel od epoxidovej živice sa polyesterová živica nespája s iným materiálom na atómovej úrovni. Lepiaca kvalita polyesterovej živice je preto nižšia ako epoxidovej. Má však dobré zmáčacie vlastnosti a nízku zmrštiteľnosť, čo znamená, že sa s veľkým efektom používa v spojení so štrukturálnymi vylepšeniami, ako sú sklenené vlákna, na výrobu pevných plastových škrupinových štruktúr.

Nevýhody polyesterovej živice

Polyesterová živica nie je taká pevná ako epoxidová. Takže sa budete musieť rozhodnúť, či pre svoj konečný projekt požadujete väčšiu vodotesnosť alebo väčšie spojenie a pevnosť. Je tiež menej účinná ako živica na vyplňovanie medzier ako epoxidová živica.

Pokiaľ nepoužívate polyesterovú živicu vytvrdzovanú UV žiarením, je nevyhnutné, aby sa katalytický prostriedok aplikoval precízne. Ak sa ho použije príliš veľa, hrozí riziko zuhoľnatenia materiálu, čo môže spôsobiť, že vám vznikne krehká alebo gumovitá hmota. Chemikálie používané na výrobu polyesterovej živice sú vysoko toxické, preto musíte pri práci s ňou používať vhodnú ochranu. Okrem toho niektoré polyesterové živice vyžadujú na vytvrdnutie katalyzátor aj pôsobenie tepla, takže práca s nimi môže byť nebezpečná.

Živica vytvrdená UV žiarením síce tento problém odstraňuje, ale prenikanie UV svetla do látky je obmedzené, takže živicu vytvrdenú UV žiarením môžete nanášať len v jednej tenkej vrstve. Nie je to preto možnosť, ak potrebujete liatu živicu. Je však veľmi užitočná, ak nanášate ochrannú vrstvu na malý chúlostivý predmet, pretože polyesterové živice časom menej žltnú ako epoxidové nátery.

Pretože polyesterové živice sa s väčšou pravdepodobnosťou dodávajú v predmiešanej alebo "podporenej" forme, v ktorej už prebieha vytvrdzovanie, nemožno túto živicu skladovať neobmedzene dlho a musí sa použiť v lehote stanovenej výrobcom. Preto sa uistite, že naraz nakúpite len toľko, koľko budete potrebovať na konkrétny projekt.

Epoxidová živica vs. polyesterová živica

Na účely jednoduchej orientácie sme nižšie uviedli stručné porovnanie epoxidových a polyesterových živíc:

Používanie živice

Niektoré typy živice sa používajú veľmi jednoducho a vyžadujú si minimálnu prípravu a opatrnosť. Iné sú zložitejšie a pri nedodržaní správnych postupov môžu byť škodlivé. Nižšie uvádzame stručný prehľad hlavných typov živíc, s ktorými sa môžete stretnúť, a na čo treba pri ich používaní pamätať.

Výrobcovia vs. formulátori

Pri kúpe akéhokoľvek typu živice je dôležité vedieť, že výrobcovia živíc predávajú svoje výrobky prevažne veľkým priemyselným zákazníkom. Lepidlá, nátery a iné formy živíc, ktoré sú k dispozícii bežnému spotrebiteľovi, nepredávajú primárni výrobcovia živíc, ale spoločnosti, ktoré tieto živice používajú na vytvorenie vlastných jedinečných receptúr. Každá spoločnosť (alebo formulátor) pridáva rôzne látky na úpravu živíc, ktoré používa, z rôznych dôvodov, od zvýšenia nákladovej efektívnosti až po pohodlie. Výsledkom je, že nie všetky výrobky zo živíc rovnakého typu majú rovnaké vlastnosti. Pred nákupom sa preto uistite, že značka, ktorú ste si vybrali, je tá, ktorá najlepšie vyhovuje vašim konkrétnym potrebám.

Epoxidové lepidlá

Epoxidové lepidlá sa dodávajú v rôznych formách, od veľmi tekutých až po látky podobné tmelu. Každý typ si vyžaduje zmiešanie živice s tvrdidlom. Ak nie ste zvyknutí na presnosť, bude pre vás výhodné vybrať si výrobok, ktorý uľahčuje miešanie, napríklad epoxid s miešacím pomerom 1:1 alebo taký, ktorý sa dodáva v balení určenom na uvoľnenie rovnakého množstva (ako dve spojené injekčné striekačky). Pamätajte, že ak použijete príliš veľa tvrdidla, váš spoj bude slabý, ak použijete príliš veľa živice, váš spoj nemusí nikdy úplne vytvrdnúť. Vždy sa uistite, že povrch, ktorý chcete lepiť, je čistý od akýchkoľvek iných látok. Všetky lepené povrchy kľúčujte tak, že ich prebrúsite, aby ste vytvorili určitú štruktúru.

Epoxidové tužidlá môžu byť toxické, zatiaľ čo epoxidové živice sa zaraďujú medzi dráždivé látky, preto je najlepšie vyhnúť sa tomu, aby sa vám na pokožku dostalo príliš veľa epoxidového lepidla. Epoxidové lepidlá podobné tmelu sú určené na manipuláciu v nevytvrdnutom stave, takže majte na pamäti, že hoci okamžitá toxicita je nepravdepodobná, dlhodobý kontakt môže vyústiť do alergickej dermatitídy. Ak používate tmelový epoxid často, používajte rukavice. Do epoxidu tiež nebruste ani nevŕtajte pred jeho úplným vytvrdnutím, pretože tento prach môže byť pri vdýchnutí toxický.

Polyesterové lepidlo

Hoci epoxidová živica je lepším typom živice na lepenie, vďaka pohodlnosti UV vytvrdzovania živice existuje dobrá možnosť polyesterového lepidla. Nanesením tenkých vrstiev živice a ich následným vytvrdením pod UV svetlom možno opraviť predmet bez toho, aby ste museli absolvovať špinavú cestu miešania a nanášania epoxidového lepidla. Nezabudnite, že keďže živica použitá na tento typ lepidla je vopred namiešaný polyester, je už v procese vytvrdzovania. To znamená, že tekutá zložka v súprave UV lepidla nakoniec vytvrdne v tube, pokiaľ ju nepoužijete pred uplynutím dátumu spotreby.

Epoxidové nátery

Ak potrebujete veľmi pevný a odolný náter, potom je ideálny lak alebo tmel na báze epoxidu. Majte však na pamäti, že hoci je epoxid odolný voči vode, niektoré typy sú dostatočne porézne, aby neboli úplne vodotesné. Preto sa v námornom prostredí epoxidové nátery lepšie používajú vo vnútri lode. Epoxidové nátery, ktoré sú vystavené vysokej úrovni UV žiarenia, môžu časom tiež degradovať, čo môže mať za následok, že nadobudnú kriedový vzhľad.

Rovnako ako pri lepidlách sa uistite, že všetky povrchy, ktoré sa majú natierať, sú čisté, bez hrdze, farby alebo olejov a boli mierne obrúsené, aby sa podporila priľnavosť. Toxicita epoxidových náterov sa môže líšiť v závislosti od použitej receptúry, preto dodržiavajte bezpečnostné opatrenia uvedené na obale.

Epoxidové nátery majú dlhší čas vytvrdzovania ako polyesterové. Aj keď nakoniec získate veľmi pevný a odolný povrch, možno budete musieť chvíľu počkať, kým povlak dosiahne tvrdý stav. Preto neaplikujte epoxidový náter na predmet, ak ho potrebujete okamžite použiť.

Epoxidovú živicu môžete použiť ako médium pre pigment v umení a remesle, ale nezabudnite, že epoxidová živica časom mierne zožltne, čo môže časom ovplyvniť farbu. Tento faktor môže byť vyvážený skutočnosťou, že je oveľa jednoduchšie a menej toxické používať epoxidovú živicu v umení a remesle ako polyesterovú živicu.

Polyesterové nátery

Ak chcete náter, ktorý je odolný voči vode, korózii, korózii a teplu, potom je ideálny náter z polyesterovej živice. Polyesterová živica je ideálnym základným náterom alebo podkladovým náterom a veľmi dobre prijíma gélový náter. Epoxidová živica tiež priľne k polyesteru, takže ak potrebujete vodotesný povrch, ktorý je zároveň veľmi pevný, potom môžete použiť podkladový náter z polyesteru a povrchovú úpravu epoxidovou živicou. Len nezabudnite, že tento povrch by nemal byť vystavený priamemu slnku, inak UV žiarenie na slnku znehodnotí epoxid.

Keďže polyesterová živica sa neviaže tak ľahko ako epoxidová, je nevyhnutná optimálna príprava povrchu. Taktiež polystyrénová živica je pomerne toxická a vyžaruje veľmi silné pachy, preto pracujte v dobre vetranom priestore a noste ochranný odev. Jednou z hlavných výhod je, že polyesterová živica veľmi rýchlo tuhne, takže nebudete mať predĺžený čas schnutia.

Odlievacie živice

Pri odlievaní živice je kľúčová príprava. Uistite sa, že pracujete v dobre vetranom priestore, najmä pri práci s polyesterovou živicou. Na ochranu všetkých povrchov si položte padajúcu tkaninu alebo papier a pripravte si rukavice, ochranné okuliare a respirátor, ak vaša živica obsahuje tvrdidlo, katalyzátor alebo iniciačné činidlo so silným zápachom. Ak vaša živica vyžaduje na miešanie alebo tuhnutie teplo, zabezpečte, aby sa všetky horľavé predmety nachádzali mimo vášho pracovného priestoru.

Pri príprave foriem sa uistite, že sú dostatočne podopreté, aby sa pri nalievaní živice neprevrátili alebo nevytiekli. Okrem toho, ak nepoužívate silikónové formy, vždy použite na vystielanie formy separačný prostriedok, pretože epoxidová aj polyesterová živica majú silné spojovacie vlastnosti.

Pri miešaní živíc budete potrebovať odmerky alebo váhy, aby ste zabezpečili, že použijete presne správne množstvo každej látky. Nesprávne pomery nepriaznivo ovplyvnia váš výsledok. Vždy si prečítajte návod na použitie, pretože postup miešania sa môže u jednotlivých značiek líšiť.

Pamätajte si, že hoci je použitie živice vytvrdzovanej UV žiarením veľmi pohodlné a bezpečnejšie ako použitie iných živíc, nie je vhodná ako živica na odlievanie, pretože UV svetlo nedokáže preniknúť dostatočne hlboko do objektu, aby živicu úplne vytvrdilo.

Sklolaminát

Pri väčších predmetoch možno použiť výstužné prvky, ako sú sklenené vlákna. Použijete podobný postup ako pri odlievaní živice, s tým rozdielom, že vlákna budete musieť zaviesť po vytvorení hladkej vonkajšej vrstvy, takže nebudete odlievať všetko naraz, ale živicu budete nanášať po vrstvách. Ak sa rozhodnete použiť sklenené vlákna, je nevyhnutné, aby ste sa chránili, pretože tieto miniatúrne sklenené vlákna sú dostatočne jemné na to, aby ste ich vdýchli, a zároveň dostatočne ostré na to, aby spôsobili trvalé poškodenie pľúc, dýchacích ciest a očí. Jednou z výhod použitia výstužných prvkov je, že môžete vytvoriť niečo pomerne veľké, čo je zároveň pevné a odolné.

Pri výbere živice použite epoxid, ak potrebujete, aby váš objekt mal väčšiu pružnosť, ale ak potrebujete tuhšiu štruktúru, rozhodnite sa pre polyester.

Ak ste teda hľadali odpovede na otázky "čo je živica?" a "na čo sa používa živica?", tento vyššie uvedený sprievodca by mal pokryť všetko, čo ste potrebovali vedieť. Živica je veľmi užitočná látka, ktorú možno použiť na všetky druhy aplikácií. Pre každého, kto sa zaujíma o kutilstvo, umenie a remeslá, môže byť znalosť používania živice neuveriteľne užitočná.

Často kladené otázky

Na čo sa živica používa?

Živica je univerzálna látka, ktorú možno použiť na množstvo účelov. Bežne sa používa na výrobu odolných odliatkov, umeleckých a remeselných výrobkov, podlahových krytín, pracovných dosiek a ďalších. Živica sa môže použiť na výrobu plastov a je vynikajúcim lepidlom.

Je živica plast?

Živica sa od plastu líši tým, že plasty majú syntetickejšie zloženie polymérov. Niektoré epoxidové živice sa čiastočne získavajú z rastlín. Takže nie, z technického hľadiska živica nie je plast. Existujú však špeciálne výrobky z plastickej živice.

Je živica vyrobená z plastu?

Nie, ide o úplne odlišné zlúčeniny. Z čoho sa teda vyrába živica? Živice majú rastlinný alebo syntetický pôvod, ktorý sa dá premeniť na polyméry. Živica nie je vyrobená z plastu, aj keď majú veľa podobných vlastností, pokiaľ ide o vzhľad.

Aká silná je živica?

K dispozícii sú rôzne typy živice s rôznym stupňom odolnosti. Najpevnejšou živicou je epoxidová živica, ktorá bola navrhnutá tak, aby odolala všetkým druhom intenzívneho mechanického tlaku. Vďaka tomu je epoxidová živica vhodná na rôzne účely.

Je živica tvrdšia ako drevo?

Hoci to závisí od typu živice a typu dreva, živica sa vo všeobecnosti považuje za pevnejšiu látku. Živica sa často používa ako ochranný náter na drevo a možno ju použiť na spojenie dvoch kusov dreva s veľkou pevnosťou.

Je živica pevnejšia ako ABS?

Aká je pevnosť živice v porovnaní s ABS? Živica vytvára vyššiu úroveň pevnosti v ťahu a pružnosti v porovnaní s ABS. To z nej robí skvelý výrobok na trvanlivé a nerozbitné účely.