Полимерная смола: свойства, виды и сферы применения

Полимерная смола — прозрачный жидкий пластик, который после отверждения образует толстое, прочное, глянцевое покрытие. В твердом состоянии устойчива к выгоранию и влаге. Часто используют на мебели для фиксации финиша и создания долговечной стеклоподобной поверхности, а также в рукоделии и искусстве, когда нужен толстый глянцевый слой.

Принцип работы

Полимерная смола состоит из двух компонентов: жидкой смолы и жидкого катализатора (отвердителя). Катализатор активирует смолу, запуская процесс отверждения. Компоненты смешивают, обычно в равных пропорциях, в течение определенного времени до однородности. Нормально, что смола нагревается при смешивании из-за химической реакции. После смешивания жидкость льется на покрываемую поверхность. В жидком состоянии смола самоуровнивается: течет и образует ровный слой при застывании.

Процесс отверждения

После заливки смола начинает застывать (отвердевать). Отверждение — это химическая реакция перехода из жидкого в твердое состояние. В процессе могут образовываться пузыри, их удаляют теплом. Для мелких изделий достаточно надуть горячим воздухом — пузыри поднимутся и лопнут. Для больших площадей легко пройдут горелкой по поверхности, нагревая смолу для выхода пузырей.

В зависимости от бренда, полное отверждение занимает 48–72 часа. Во время отверждения проект лучше закрыть от пыли, иначе частицы застрянут в слое и испортят глянец. Маленькие изделия не трогать руками — отпечатки останутся на мягкой смоле.

Уход за застывшей смолой

После полного отверждения чистят обычной водой с мягким мылом на влажной ткани. Агрессивную химию и абразивы нельзя — повреждат поверхность. Небольшие царапины удаляются трением: тепло трения слегка плавит смолу, и она затекает, восстанавливая гладкость.

Примеры полимерных смол

Полимерные смолы выпускаются в широком ассортименте формул. Каждый состав дает уникальные свойства. Производители разрабатывают или выбирают их целенаправленно. Эти синтетические смолы лучше всего работают в конкретных применениях и продуктах.

Акриловая смола

Акриловые смолы делятся на термопластичные и термореактивные. Изготавливаются из акриловой, метакриловой или похожих кислот. Обеспечивают высокую разрывную прочность, устойчивость к УФ и удару.

Алкидная смола

Алкидные смолы получают нагреванием сахарных спиртов с полибазовыми кислотами (дающими более одного иона водорода в воде). Дают отличную химическую стойкость, хорошие тепловые и электрические свойства.

Эпоксидная смола

Эпоксидные смолы — активные преполимеры и полимеры с эпоксидами, классом мономеров с кольцевой структурой, связывающих атом кислорода с двумя углеродами соседнего углеводорода. Благодаря химической и тепловой стойкости, сильному сцеплению имеют широкое коммерческое применение.

Фенольная смола

Фенольные смолы получают полимеризацией фенола (карболовой кислоты) с формальдегидом. Ключевые преимущества: прочность, тепло- и ударностойкость. Также устойчивы к проникновению влаги и химической коррозии.

Полиамидная смола

Прочная и легкая, полиамидные смолы содержат амидные группы с карбонилом, связанным с азотом. Молекулярные цепи часто имеют повторяющиеся амидные группы. Ценятся за химическую и абразивную стойкость.

Поликарбонатная смола

Классифицируются как термопласты, получаются из бисфенола А (BPA) и фосгена (бесцветный газ с углеродом, кислородом и двумя атомами хлора). Дают полезные свойства: стойкость к фильтрации и пятнам, электрическую и термическую размерную стабильность.

Полиэфирная смола

Полиэфирные смолы образуют смешением сахарных спиртов с дибазовыми органическими кислотами (дающими два иона водорода при взаимодействии с основанием). Среди самых распространенных в производстве благодаря тепло-, огне- и химической стойкости и гибкости.

Полиэтиленовая смола

Используется для производства широкого круга термопластичных изделий: пакетов, бутылок, игрушек, труб. Один из самых распространенных типов, дает гибкость, паровую, химическую и влажностную стойкость.

Полипропиленовая смола

Содержит мономеры пропилена (бесцветный газ, обычно топливо). Термопласт с хорошей тепло- и химической стойкостью. Не содержит BPA, поэтому популярен для медицинского оборудования, игрушек, электронных компонентов и труб.

Полистироловая смола

Составлена из стироловых мономеров — ароматического углеводородного полимера. Сам стирол — производное бензола, маслянистая бесцветная жидкость. Популярна благодаря простоте производства и низкой стоимости. Устойчива к солям, кислотам и щелочам. Применяется в трубах, пенах, синтетических каучуках, автопринадлежностях.

Полиуретановая смола

Состоит из полиола (органическое соединение, форма сахарного спирта) и изоцианата (реактивное вещество, частое в термопластиках). Эластичность, адгезия и долговечность делают её ценной для производства пенополиуретана, клеев и утеплителей.

Силиконовая смола

Силиконовые смолы ценятся за окислительную и термическую стабильность, гидрофобность и гибкость. Могут создавать твердые пленки благодаря трехмерной сетевой структуре химических связей. Частый выбор для синтетических каучуков, ламинатов и водоотталкивающих изделий.

Полимер и смола — одно и то же?

Все смолы — полимеры, но не все полимеры — смолы. Чтобы понять связь, рассмотрим определения. Полимеры — крупные молекулы из химических строительных блоков — мономеров. Мономеры могут быть отдельными атомами, сложными структурами или чем угодно между ними. Полимеры, особенно синтетические, могут быть огромными и сложными с повторяющимися единицами. Примеры: пластики, нейлон. Натуральные полимеры (кератин, шелк) имеют мономеры с разными элементами и структурами.

Как полимеры, смолы могут быть натуральными или синтетическими. Это вязкие жидкие соединения, растворимые в масле или спирте (алкоголе или подобных органических растворителях).

Полимерная смола — это полиэфирная смола?

«Полимерная смола» — широкая категория, включающая натуральные и синтетические вещества. Полиэфирная смола — конкретный вид синтетического вещества. Все смолы — полимеры, но не все полимерные смолы содержат полиэфир.