---

МАРКИ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ

---

Принятая в России классификация эпоксидно-диановых смол по маркам отличается от мировой по ряду показателей, поэтому ассортимент смол общетехнического (марки «ЭД») и лакокрасочного (марки «Э») назначения сохранился со времен СССР без изменений.

ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫЕ СМОЛЫ (ЭД)

Обозначение марок смол состоит из следующих букв: Э - эпоксидная; Д - дифенилолпропановая; цифр, указывающих предел нормы содержания эпоксидных групп.

ГОСТ Р 56211-2014  СМОЛЫ ЭПОКСИДНО-ДИАНОВЫЕ НЕОТВЕРЖДЕННЫЕ. Технические условия / Uncured epoxy resins. Specification

Дата введения 2016-01-01

Настоящий стандарт распространяется на неотвержденные эпоксидно-диановые смолы, представляющие собой растворимые и плавкие реакционноспособные олигомерные продукты на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана.
Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы могут быть переведены в неплавкое и нерастворимое состояние действием отверждающих агентов различного типа (алифатические и ароматические ди- и полиамины, низкомолекулярные полиамиды, ди- и поликарбоновые кислоты и их ангидриды, фенолоформальдегидные смолы и др.).

Эпоксидно-диановые неотвержденные смолы используют в электротехнической, радиоэлектронной промышленности, авиа-, судо- и машиностроении, в строительстве в качестве компонента заливочных и пропиточных компаундов, клеев, герметиков, связующих для армированных пластмасс.

Наименование показателя	Норма для марки										Метод испытания
	ЭД-22		ЭД-20		ЭД-16		ЭД-14	ЭД-10	ЭД-8
	высший сорт	первый сорт	высший сорт	первый сорт	высший сорт	первый сорт			высший сорт	первый сорт
1 Внешний вид	Вязкая прозрачная				Высоковязкая прозрачная		Высоко- вязкая прозра- чная	Твердая прозрачная			По 7.3 настоящего стандарта
	Без видимых механических включений и следов воды
2 Цвет по железо- кобальтовой шкале, номе* раствора сравнения, не темнее	3	5	3	8	3	8	10	6	2	6	По 7.4 настоящего стандарта
_______________ * Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
3 Массовая доля эпоксидных групп, %	р 22,1-23,6		20,0-22,5		16,0-18,0		13,9- 15,9	10,0- 13,0	8,5-10,0	8,0- 10,0	По ГОСТ 12497 и 7.5 настоящего стандарта
4 Массовая доля иона хлора, %, не более	0,001	0,003	0,001	0,005	0,002	0,004	0,006	0,006	0,001	0,003	По ГОСТ Р 52021, раздел 8
5 Массовая доля омыляемого хлора, %, не более	0,2	0,5	0,3	0,8	0,3	0,5	0,6	0,6	0,2	0,3	То же
6 Массовая доля гидроксильных групп, %, не более	1,0	Не определяют	1,7	Не определяют	2,5	Не определяют					По ГОСТ 17555 и 7.6 настоящего стандарта
7 Массовая доля летучих веществ, %, не более	0,1	0,4	0,2	0,8	0,2	0,4	0,6	0,6	0,2	0,3	По ГОСТ 22456 и 7.7 настоящего стандарта
8 Динамическая вязкость, Па с, при (25,0 ± 0,1)°С (50,0 ± 0,1)°С	8-12	7-12	13-20	12-25	Не определяют						По 7.8 настоящего стандарта
	Не определяют				5-18	5-20	20-40	Не определяют
9 Температура размягчения по методу "кольцо и шар", °С, не более	Не определяют								65	65	По ГОСТ 11506
10 Время желатинизации, ч, не менее	18,0	9,0	8,0	4,0	4,0	3,0	2,5	2,0	3,0	2,0	По 7.9 настоящего стандарта

Физико-химические свойства неотвержденных эпоксидно-диановых смол

Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с нанесением манипуляционных знаков: "Беречь от влаги", "Вверх".
Маркировка, характеризующая транспортную опасность груза, по ГОСТ 19433: класс 9, подкласс 9.1, классификационный шифр 921, номер ООН 3082 (для жидких эпоксидно-диановых смол) или 3077 (для твердых эпоксидно-диановых смол).

(ГОСТ РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Институт пластических масс имени Г.С.Петрова" (ОАО "Институт пластмасс") совместно с Объединением юридических лиц "Союз производителей композитов".)

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА - ОБЩИЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Эпоксидная смола — мономеры, олигомеры или полимерные растворы, содержащие не менее двух эпоксидных или глицидиловых групп, которые расположены на концах и вдоль основной цепи молекулы, либо в кольце алицикла и способные под действием отвердителей образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидные смолы и олигомеры в подавляющем большинстве случаев синтезируют реакцией замещения эпихлоргидрина с многоатомными спиртами и фенолами или многоатомными аминами - соединениями содержащими активный атом водорода.

Наибольшее практическое и широкое применение для получения эпоксидных смол нашли дифенилолпропан и эпихлоргидрин. Реакция протекает в щелочной среде в присутствии раствора NаОН.

При взаимодействии дифенилпропана с эпихлоргидрином образуется полимер с прямой цепью, характеризующийся двумя функциональными группами - эпоксидной и гидроксильной.

Число мономеров (n) в полимере эпоксидной смолы (степень полимеризации эпоксидной смолы) может достигать 25, но чаще всего встречаются эпоксидные смолы с n меньше 10.

Эпоксидная смола марки ЭД-20 имеет 2 эпоксидные группы.

РЕЗЮМЕ: эпоксидные смолы (олигомеры) — это простые эфиры, имеющие боковые гидроксильные группы и две концевые эпоксидные группы. Число ОН-групп в молекуле олигомера соответствует коэффициенту "n".

В зависимости от значения "n" меняется молекулярная масса и свойства смолы.

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА: ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА, ОТВЕРЖДЕНИЕ

Производство эпоксидных смол стало возможным в результате синтеза простейшего эпоксидного соединения — оксида этилена.

В настоящее время эпоксидные смолы получают одним из трех МЕТОДов:

- взаимодействием двух- и многоатомных фенолов, спиртов, аминов, кислот, представляющих собой протонодонорные соединения, с эпихлоргидрином с последующей регенерацией эпоксидной группы на стадии дегидрохлорирования;

- при эпоксидироваиии непредельных соединений, проводимом органическими надкислотами, например надуксусной или надмуравьиной, либо пероксидами и гидропероксидами кислорода;

- путем реакций полимеризации и сополимеризации непредельных мономеров, имеющих в своем составе эпоксидные группы.

Эпоксидные смолы (олигомеры) — это простые эфиры, имеющие боковые гидроксильные группы и две концевые эпоксидные группы. Число ОН-групп в молекуле олигомера соответствует коэффициенту "n". В зависимости от значения "n" меняется молекулярная масса и свойства смолы.

Отечественная промышленность выпускает большое число разновидностей эпоксидных смол с молекулярной массой от 170 до 3500. Однако наиболее распространены эпоксидные диановые смолы, получаемые из эпихлоргидрина и дифенилолпропана. Это смолы марок ЭД-24, ЭД-24Н, ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-16Р, ЭД-14, ЭД-14Д, ЭД-НСП, ЭД-20СП, ЭД-10, ЭД-8. Выпуск диановых олигомеров в общем объеме производства эпоксидных смол составляет более 90%.

В Швейцарии фирма "Циба" производит смолы на основе дифенилолпропана марок "Аральдит", в США и Англии фирма "Шелл" - смолы марок "Эпикот".

РЕАКЦИЯ ПОЛУЧЕНИЯ эпоксидных ПОЛИМЕРОВ протекает в две стадии:

1. вначале образуются олигомеры — низкомолекулярные линейные термопластичные продукты, которые называются эпоксидными смолами и характеризуются плотностью 1150—1210 кг/м3.

Эпоксидные смолы хорошо растворяются в таких органических растворителях, как ацетон, бензол, толуол, этилацетат, диоксан и др.

2. На второй стадии в процессе отверждения эпоксидные смолы переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, т.е. в твердый продукт за счет создания в них пространственной структуры.

В отвержденном состоянии эпоксидным полимерам присущ комплекс ценных технических свойств: когезионная и адгезионная прочность, химическая устойчивость и диэлектрические показатели. Вторая стадия может быть проведена в диапазоне температур -20-200oС.

Отверждение эпоксидных смол может происходить в результате поликонденсации с полифункциональными соединениями — отвердителями или в процессе ионной полимеризации по эпоксидным группам. В качестве отвердителей используются амины (алифатические и ароматические), дикарбоновые кислоты и их ангидриды, кислоты Льюиса, третичные амины, комплексы трифторида бора и др.

Механизм реакции взаимодействия эпоксидных смол с аминами детально изучен. Установлено, что для раскрытия эпоксидного кольца под действием нуклеофильных реагентов необходимо электрофильное содействие, т.е. предварительная активация эпоксида. Исходя из этих представлений, одна молекула амина выступает как нуклеофильный реагент, а вторая — протонодонор.

Процесс формирования эпоксидных полимеров методом ионной полимеризации коренным образом отличается от поликонденсационного метода как в кинетическом, так и топологическом аспекте. Так, при отверждении по механизму ионной полимеризации реакционная система с самого начала двухкомпонентна и в ней присутствуют мономер и полимер, количество которого растет в ходе отверждения эпоксидной смолы. При этом полимер, образующийся на ранних стадиях полимеризации, находится в разбавленном растворе своего мономера, что приводит к быстрому развитию реакций внутримолекулярной циклизации, обусловливающих сжатие молекулярного клубка, развитие в его объеме гель-эффекта и формирование фронта полимеризации.

В топологическом плане при полимеризационном способе получения полимеров из эпоксидной смолы формируется более дефектная сетчатая структура, чем при поликонденсационном методе. Это связано с тем, что на ранних стадиях полимеризации реакционная смесь представляет собой разбавленный раствор полимера в своем олигомере и конформация молекулярных цепей определяется энергетическим взаимодействием макромолекул и среды. Это приводит к образованию малых напряженных моноциклов, являющихся дефектами пространственной сетки эпоксиполимеров.

СВОЙСТВА. ДОСТОИНСТВА.

Возрастающее применение эпоксидных материалов в строительстве обусловлено структурными особенностями эпоксидных полимеров;

возможностью получения их как в жидком, так и твердом состоянии,

отсутствием летучих при отверждении,

способностью отверждаться в широком температурном интервале в слоях любой толщины,

незначительной по сравнению с другими термореактивными полимерами усадкой,

высокими значениями адгезионной и когезионной прочности,

химической стойкостью к действию агрессивных жидкостей,

атмосферостойкостью,

хорошей окрашиваемостью и совмещаемостью с другими полимерами.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Накоплен определенный опыт применения эпоксидных композиций В СТРОИТЕЛЬСТВЕ для склеивания строительных элементов зданий, мостовых конструкций и защиты стальной арматуры от коррозии, изготовления двухслойных изгибаемых элементов, защитных покрытий, ремонта бетона и железобетона.

Эпоксидная смола уже в настоящее время весьма эффективны для склеивания алюминия и стали в ряде изделий от алюминиевых витражей, где они заменяют болты, до несущих вантовых стальных конструкций.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ согласно ГОСТ Р 56211-2014:

1. Эпоксидно-диановые смолы должны соответствовать санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам.

В отвержденном виде эпоксидно-диановые смолы не токсичны и не выделяют в окружающую среду вредных веществ.

Токсичность неотвержденных эпоксидно-диановых смол определяется остаточными количествами эпихлоргидрина и толуола.

При работе с эпоксидно-диановыми смолами возможны два пути проникновения в организм вредных веществ - ингаляционный и кожный. Ингаляционный обусловлен наличием в смолах летучих компонентов - эпихлоргидрина и толуола (не более 0,9% по массе), кожный - непосредственным контактом с летучими и нелетучими компонентами смолы.

При производстве и применении эпоксидно-диановых смол следует соблюдать требования санитарных правил и норм.

 2 Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений - по гигиеническим нормативам, и в атмосферном воздухе населенных мест - по гигиеническим нормативам, класс опасности - по гигиеническим нормативам, а также действие на организм человека вредных веществ, выделяющихся при производстве и применении эпоксидно-диановых смол приведены в таблице.

Наименование вредного вещества	ПДК, мг/м		Класс опас- ности	Действие на организм
	в воздухе рабочей зоны	в атмосферном воздухе
Эпоксидная смола (контроль по эпихлоргидрину)	2/1	0,005 (для эпихлор- гидрина)	2	Эпихлоргидрин обладает резко выраженными раздражающими, сенсибилизирующими и аллергенными свойствами, легко проникает через неповрежденную кожу и вызывает острое и хроническое отравление эпихлоргидрин относится к канцерогеннопасным веществам
Толуол	150/50	0,6	3	Пары толуола (метилбензола) в концентрациях, превышающих ПДК, обладают наркотическим действием, действуют на центральную нервную систему, кровь и кроветворные органы, оказывают раздражающее действие на кожу. При длительном воздействии толуол (метилбензол) вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей, головокружение

3 Эпоксидно-диановая смола оказывает раздражающее и сенсибилизирующее действие, что вызывает у работающих профессиональные дерматиты. При попадании на кожу эпоксидную смолу следует немедленно удалить с кожи сухими марлевыми тампонами, а затем обработать пораженное место тампоном, смоченным этиловым спиртом, тщательно промыть водой с мылом, осушить бумажным полотенцем одноразового использования и смазать мазью на основе ланолина, вазелина или касторового масла.

4 Параметры микроклимата при производстве и применении эпоксидно-диановых смол - по санитарным правилам и нормам.

5 Контроль за санитарными параметрами производственной и окружающей среды осуществляет в соответствии с санитарными правилами аккредитованная лаборатория.

6 Производственные помещения должны быть оборудованы механической приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны, не превышающую ПДК согласно гигиеническим нормативам. Система вентиляции производственных, складских и вспомогательных помещений должна отвечать требованиям ГОСТ 12.4.021.

7 Производственный персонал должен быть обеспечен спецодеждой и индивидуальными средствами защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011 и типовыми отраслевыми нормативами.

8 Для защиты органов дыхания и зрения персонал должен использовать индивидуальные средства защиты - фильтрующий противогаз марки А или БКФ по ГОСТ 12.4.121 и очки по ГОСТ 12.4.253.

9 Персонал, занятый в производстве эпоксидно-диановых смол и при работе с ними, должен проходить предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры в соответствии с установленным порядком.

10 Эпоксидно-диановые смолы не взрывоопасны, но горят при внесении в источник огня. Температура вспышки от 270°С до 305°С, температура воспламенения от 260°С до 330°С; температура самовоспламенения от 450°С до 485°С. Концентрационные пределы воспламенения паров (по эпихлоргидрину): нижний - 2,3% (по объему), верхний - 49% (по объему).

 Общие требования по обеспечению пожаробезопасности при производстве эпоксидно-диановых смол и при работе с ними - по ГОСТ 12.1.004 и по нормам пожарной безопасности.

При возникновении пожара используют средства пожаротушения - воздушно-механическую пену, химическую пену, тонкораспыленную воду, песок, порошковые и газовые огнетушители.

Электрооборудование и освещение должны быть во взрывобезопасном исполнении, оборудование и трубопроводы - заземлены.

В производственных помещениях должна быть предусмотрена герметизация оборудования, аппаратов, процессов слива и налива. При сливно-наливных операциях защита от статического электричества - по ГОСТ 12.1.018, ГОСТ 12.1.045 и ГОСТ 12.4.124.

11 Охрана окружающей среды - по ГОСТ 17.2.3.01; выбросы вредных веществ в атмосферу - по ГОСТ 17.2.3.02 и санитарным правилам и нормам, сточные воды при производстве эпоксидно-диановых смол не образуются.

12 Утилизация отходов - по санитарным правилам и нормам 

ВАЖНО:

Для производства эпоксидно-диановых смол следует применять эпихлоргидрин только высшего сорта.

Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (Утверждены Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 г. N 299)

---