XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изделия из Эпоксидной смолы
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Эпоксидная смола дает огромный простор для творчества своими руками.
Внешне большинство эпоксидных смол похожи на лаки разной степени густоты.
Но эпоксидные материалы застывают по другому принципу: в эпоксидный компаунд добавляется затвердитель, который запускает реакцию полимеризации, с активным выделением тепла.
Отвердитель является наиболее химически активным, а также, обычно, и более токсичным, поэтому работать со смолой нужно в респираторе.
Цель проекта: изготовить красивый подарок своими руками.
Задача проекта: Научиться пользоваться эпоксидной смолой.
Гипотеза: Можно ли из эпоксидной смолы изготовить подстаканник.
Практическое применение: Данную работу можно проводить на уроке технологии и внеклассных занятий по творчеству.
Литературный обзор
1.1 Что такое Эпоксидная смола?
Эпоксидные смолы представляют собой систему, состоящую из прозрачной смолыи отвердителя. При их смешивании происходит химическая реакция, в результате чего жидкая смола постепенно затвердевает до твердого пластика. Результат - прочная прозрачная поверхность, без пузырей. Смола используется не только в промышленности, но и отлично себя зарекомендовала в искусстве, творчестве. Таким образом, помимо кухонных прилавков можно также отливать полы, столы, картины, украшения или скульптуры.
1.2 Стадии отверждения.
Первая фаза - жидкая. Пока смола находится в таком состоянии, у вас есть шанс исправить все возникшие проблемы: удалить пузырьки воздуха, поставить форму на ровную поверхность, чтобы не допустить сползание смолы и т.д. Жидкая фаза длится по-разному для каждой марки эпоксидной смолы.
Вторая фаза - текучая. Смола превращается в тягучую клееобразную субстанцию, на этой фазе предмет лучше всего не трогать и ждать третью фазу.
Третья фаза - это когда смола превратится в прочный полимер, который отлично обрабатывается ручным инструментом. Его можно пилить, сверлить, лакировать и шлифовать. Среднее время превращения эпоксидной смолы из жидкости в пластик составляет 1-2 суток, но обрабатывать изделие рекомендуется через 5 суток.
Важно! Смолы, применяемые в строительстве и промышленности, не подходят для художественной живописи смолой. Для того, чтобы добиться высоких и стабильных результатов в живописи, необходимо использовать специальные художественные смолы.
1.3. Техника безопасности.
Техника безопасности при работе со смолой ОБЯЗАТЕЛЬНО используем резиновые перчатки для защиты рук при любом взаимодействии со смолой! Рабочими перчатками не следует лишний раз прикасаться ни к чему, что не связано с сотворением картины. Помещение, где вы работаете, должно быть хорошо проветриваемо. Защита дыхательных путей - рекомендуем использовать защитную маску.
Рис. 1 (техника безопасности)
1.4 Температурный режим в работе со смолой.
Температурный режим – один из важных и основополагающих факторов при работе с эпоксидными смолами. Для работы со смолой нужно помнить, что: Оптимальная температура от +18 до + 25 градусов. Рекомендованная температура эксплуатации отвердевших изделий установлена в пределах от -20⁰С до +50⁰С; Установлено, что температура, при которой происходит плавление эпоксидной смолы для живописи, составляет +120⁰С После полимеризации в условиях сверхвысоких температур происходит: растрескивание, плавление, изменение структуры, не переходя в жидкое состояние (смола будет крошиться и ломаться).
1.5 Какие поверхности можно заливать смолой?
Смола прекрасно сочетается со многими поверхностями, НО ПОМНИТЕ, что перед началом работы каждую поверхность лучше обезжирить - удалить следы жира или пыли. Сделать это можно при помощи: технического спирта или изопропанола 99,9% Смола хорошо ляжет на очищенную поверхность и не будет стягиваться к центру.
Кроме этого смолу можно наносить на: - стекло - оргстекло - пластик - керамику - плитку Со всеми из них смола найдет общий язык и у вас получится прекрасное изделие.
Рис. 2 (формы для заливки)
1.6 Что потребуется для работы
- Ёмкости для смешивания компонентов
- Перчатки нитриловые
- Респератор
- Два шприца со снятыми иглами
- Сами компоненты А (эпоксидный компаунд) и Б (отвердитель, запускающий реакцию)
- Палочка для перемешивания компонентов.
- Красители
- Молд (форма для заливки)
- Ручная газовая горелка
- Весы
- Защитный фартук
- Растворитель и средство для очистки
Рис. 3 (Что потребуется для работы)
1.7 Подготовка к работе
Удостоверьтесь, что условия окружающей среды (температура, влажность) пригодны для работы со смолой. Для большинства смол это +18 °C и выше. Чем холоднее в помещении, тем более высокая вязкость у смолы и тем труднее с ней работать.
Подготовьте поверхность, на которую вы будете наносить смолу: она должна быть сухой и чистой. Допустимо обработать растворителем для обезжиривания, но непременно потом его удалить и дать высохнуть остаткам.
К застывающей эпоксидной смоле просто притягивается висящая в воздухе пыль, поэтому нужно максимально защитить поверхности смолы, какого бы размера и формы у вас ни была отливка или заливки.
1.8 Подготовка рабочей поверхности.
Эпоксидная смола не приклеивается к целлофану, полиэтилену и силикону, поэтому на рабочий стол достаточно положить несколько прозрачных файлов для бумаги. Это даст гарантию того, что рабочая поверхность не запачкается.
2. Практическая часть.
2.1 Ход работы.
Наливаем в стаканчик смолу и взвешиваем на весах, потом в этот же стаканчик добавляем отвердитель в необходимой пропорции. К примеру: если соотношение смолы к отвердителю составляет 10:4, то наливаем 100 грамм смолы, а далее добавляем отвердитель, чтобы общий вес составил 140 граммов. Если используете шприцы, то в разные шприцы набираем смолу и отвердитель и аккуратно выливаем содержимое обоих шприцов в стаканчик.
Далее, палочкой, тщательно, перемешиваем. Затем, желательно, перелить смолу в другой стаканчик и снова перемешать, т.к. у дна и краев стаканчика смола может оказаться не перемешанной. Субстанция поначалу должна выглядеть как сахарный сироп, а после перемешивания стать полностью прозрачной.
Рис. 4 (Взвешивание смолы)
При необходимости внесите декоративные добавки. Это может быть:
- цветной песок
- камни
- глитеры
- стеклянная крошка
- поталь
- растения и цветы и т.д.
В процессе работы в жидкости могут образоваться пузырьки воздуха. Надо выждать 10-15 минут перед заливкой, чтобы они вышли. Также, чтобы от них избавиться, можно поместить стакан с эпоксидной смолой в емкость с теплой водой с температурой около 60 градусов. При повышении температуры пузырьки воздуха поднимутся на поверхность и исчезнут. Еще можно применить газовую .
Если вы желаете придать цвет вашему изделию, то необходимо добавить в получившуюся субстанцию краситель. Краситель очень трудно измерить, поэтому рекомендуем брать краситель на кончик зубочистки, добавлять в субстанцию, тщательно перемешивать и по необходимости еще добавлять краситель (зубочистку надо брать новую, чтобы не испортить краситель) пока не добьетесь желаемого результата окрашивания.
После размешивания эпоксидную смолу можно заливать в силиконовые формы. При заливке живых свежих цветов заливку необходимо начинать с центра к краям, подливая смолу небольшими порциями. Это поможет не допустить появления пузырьков воздуха, но, если они появились, их следует аккуратно проткнуть тонкой иголкой или обработать корректором для эпоксидных составов. Альтернативный вариант – прогрев поверхности феном, газовой горелкой, главное не переусердствовать и не повредить изделие.
Рис. 5 (Заливка смолы в силиконовую форму, смешивание нескольких цветов)
Фурнитура для заливки должна быть идеально чистой и обезжиренной. Заливаемые предметы также следует подготовить: сухоцветы покрыть слоем акрилового лака или лака для волос. Картинки, мозаики, фотографии нужно хорошо приклеить к форме клеем ПВА, особенно тщательно промазывая края. Если этого не сделать, после заливки рисунок промокнет, и готовое изделие будет смотреться не очень красиво. В процессе работы нужно избегать попадания воды в смолу, потому что эпоксидка может приобрести неэстетичный молочный окрас, от которого потом никак не избавиться.
Эпоксидная смола очень хорошо притягивает пыль, поэтому после окончания работы нужно поместить изделие в герметичную емкость и оставить там до тех пор, пока эпоксидка не застынет.
Инструмент и ёмкость из-под смолы после окончания работ нужно очистить (ацетон хорошо растворяет незастывшую смолу) или утилизировать.
Изделие оставить до полного отвердения.
Важно знать!
После полного застывания готовое изделие можно зашлифовать. Не стоит брать обычную наждачную бумагу, лучше приобрести водостойкую шкурку и проводить процесс в воде. Зашлифованное изделие рекомендуется покрыть дополнительным тонким слоем эпоксидной смолы, чтобы оно выглядело глянцевым. При необходимости сделать отверстие в смоле, предмет можно просверлить обычной дрелью, начиная со сверла маленького диаметра и постепенно увеличивая диаметр сверла до нужного – это позволит получить аккуратную дырочку без сколов по краям.
Я залила две формы и вот что у меня получилось:
Рис. 6 (Смола после заливки)
Рис. 7 (Отвердевшая смола, через 24 часа)
Рис. 8 (Отвердевшая смола, с обратной стороны)
Когда изделие отвердеет, можно прокрасить бортики, тогда изделие приобретает законченный вид.
Заключение.
Изучив литературу, узнав свойства эпоксидной смолы я научилась изготавливать подстаканники, посуду.
Моя гипотеза подтвердилась - из эпоксидной смолы можно сделать разнообразные изделия, не только красивые, но применимые на кухне, в интерьере.
Библиографический список.
1) https://ru.wikipedia.org/wiki/Эпоксидная_смола
2) https://zen.yandex.ru/media/id/5bfd562406d7e800ab308dec/epoksidnaia-smola-chto-eto-takoe-kak-s-nei-rabotat-chto-o-nei-nujno-znat-602d39095f462a3bfdd21762
3) https://zen.yandex.ru/media/id/5bfd562406d7e800ab308dec/epoksidnaia-smola-chto-eto-takoe-kak-s-nei-rabotat-chto-o-nei-nujno-znat-602d39095f462a3bfdd21762
4) https://www.livemaster.ru/topic/3525148-article-epoksidnaya-smola-chto-nuzhno-znat-prezhde-chem-sdelat-pervuyu-rabotu