Принцип отверждения акриловой смолы

Принцип отверждения акриловой смолы

жидкий акрил прозрачный

Нас часто спрашивают про максимальную толщину слоя и время его отверждения для прозрачной акриловой смолы. Мы разработали акриловый компаунд именно для толстых прозрачных заливок, но универсального ответа сколько именно по времени требуется для толстого слоя нет и не может быть: это зависит скорее от массы заливки и мощности и удаленности уф-источника. Правда, если мастер полагает, что акрил можно залить в форму, положить на солнце и забыть, то тут тоже есть несоответствие ожиданиям: мы разработали состав, который не только можно контролировать, но и нужно. В данной статье мы наглядно рассмотрим почему.

Реакция отверждения всех существующих прозрачных смол для литья – экзотермическая, происходит с нагревом. При заливках тонким слоем или изделий небольшого размера этот нагрев не критичен, так как любой нагрев сопровождается теплоотдачей и смола успевает остыть. Но что, если заливка среднего или большого размера? Давайте рассмотрим процесс отверждения схематично:

Схема отверджения смол

На графике мы видим, что степень отверждения смолы примерно совпадает с ростом температуры смеси. В определенный момент температура начинает расти довольно быстро, и если заливка большого объема, то есть риск закипания смолы. Как правило, производители смол рекомендуют заливать слой не более определенной толщины. Именно этот параметр является оптимальным для теплоотдачи изделия. То есть у каждой двухкомпонентной смолы есть свой порог, больше которого изделие не залить.

Теперь давайте рассмотрим график отверждения прозрачной акриловой уф смолы:

Схема отверждения прозрачной уф смолы

При достижении 25 градусов (при окружающей температуре 18 градусов, цифры условные) мы доподлинно знаем, что реакция отверждения запущена и прекращаем подачу ультрафиолета, однако сшивка молекулярной цепи еще продолжается (но не прогрессирует) некоторое время. Какое именно – нам и показывает температура заливки. При полном остывании смеси подачу ультрафиолета можно продолжить, но уже понижая температурный порог и мощность уф-источника, так как скорость реакции и так увеличивается пропорционально степени отверждения. И так до тех пор, пока смола не полимеризуется полностью.

Таким образом, мы не ограничены в толщине слоя и габаритах прозрачной заливки. Однако мастеру следует учесть, что контроль температуры возможен только на поверхности смолы, а внутри нее температура может быть выше. Время полного отверждения компаунда будет напрямую зависеть от скорости набора температуры и полного охлаждения смеси, а это и есть те факторы, на которые влияет сам мастер.

Теперь давайте рассмотрим процесс на практике

Возьмем для примера заливку небольшого кубика 7см. Сначала рассчитаем необходимый объем смолы: 7³*1,2=412 грамм, где 1,2 — это плотность акрила после отверждения. Также заложим дополнительный объем под последующую мех. обработку.

Этап 1: Запуск полимеризации акрила. Переливаем необходимое количество компаунда в прозрачную емкость и ставим под мощный источник ультрафиолета. В нашем случае удобна обычная бутылка из пэт, в ней удобно взболтать смолу для равномерного облучения в процессе, в ней же удобно будет и дегазировать.

Результат, которого нам нужно добиться на данном этапе — это некоторое загущение состава, еще достаточного для дегазации, и примерно 5% усадки. Повышение температуры для такого небольшого объема может достигать 40 градусов, но не более. Для бóльших объемов температурный порог должен быть ниже, например, для объема 5 кг мы не рекомендуем повышение температуры на данном этапе выше 30 градусов. Примерное время на процесс — 1 час (зависит от источника уф).

Этап 2: Дегазация акрила. В компаунде содержится небольшое количество кислорода, даже если пузырьки незаметны глазу. Их важно убрать, если этого не сделать, то они станут очагами усадки (большими пузырями). Приятный бонус — при дегазации снижается температура смолы, дополнительно снижается риск закипания. Процесс занимает 5-10 минут.

После дегазации наливаем акриловую смолу в заранее подготовленную форму максимально аккуратно и плавно, чтобы исключить попадание новых пузырьков воздуха. Оставляем до полного остывания без ультрафиолета. Наш кубик остыл за час.
Важно! В помещении с освещением ультрафиолет есть: в стандартных лампах содержится полный спектр света.

Этап 3. Завершение отверждения. Далее мы поставили кубик на первый день в тень на улицу, на второй в помещение. Этого уровня УФ достаточно для того, чтобы полимеризация акрила прошла полностью плавно и без перегрева. Для более массивных заливок количество ультрафиолета должно быть еще меньше, кратно объему.

При освоении технологии литья акрила процесс становится довольно простым и предсказуемым, а изделия получаются особо эстетичными.