Епоксидна смола с нисък вискозитет срещу висок вискозитет за камък: Коя трябва да използвате?

Епоксид с нисък вискозитет звучи по-добре.

Прониква по-далеч, разнася се лесно, овлажнява фините пукнатини и работи добре при процеси с помощта на вакуум. За каменните фабрики, които се опитват да подсилят плочите преди полиране, тези предимства могат да бъдат много привлекателни.

Но тогава се появява различен производствен проблем.

Смолата изтича от широк дефект. Вертикален ремонт започва да провисва. Шевът абсорбира повече материал от очакваното. Порестата плоча консумира твърде много смола. След втвърдяване поправката остава вдлъбната, тъй като по-голямата част от епоксида се е преместила под повърхността.

В този момент по-дебел материал или материал с по-контролиран поток започва да изглежда по-добре.

Ето защо полезният въпрос не е:

„Епоксидът с нисък вискозитет по-добър ли е от епоксида с висок вискозитет?“

По-добрият въпрос е:

„От колко движение се нуждае епоксидът, преди да се втвърди, и къде трябва да остане тази смола?“

Обработката на камък включва много различни операции: импрегниране на микропукнатини, ремонт на мраморна повърхност, армиране на гранит, вакуумна инфузия, мрежеста подложка, запълване на шевове, вертикално залепване, запълване на пори и окончателно изравняване на повърхността. Всяко приложение се нуждае от различен баланс между проникване и задържане.

Токът на Veropoxy продуктова гама от епоксидни камъни отразява този подход, базиран на приложения, със специални системи за черен гранит, мрамор, бял камък, мрежеста подложка, вакуумна инфузия, полускъпоценни камъни и други специализирани процеси.

Какво е епоксидна смола с нисък вискозитет?

Епоксидът с нисък вискозитет е невтвърдена система смола-втвърдител, която предлага относително ниско съпротивление на течливост при определени условия на измерване.

При практическата обработка на камъни това означава, че смесената епоксидна смола обикновено може да се разпространи лесно, да навлезе в малки пукнатини, мокри пори, да се движи през армировъчни структури и да пътува по-далеч, преди вискозитетът му да се повиши по време на втвърдяването.

Защо каменните фабрики използват епоксид с нисък вискозитет

Основната причина е проникването.

Много структурни дефекти в естествения камък са много по-малки, отколкото изглеждат на повърхността. Видима пукнатина може драстично да се стесни под лицето на плочата. Плътният гранит може да съдържа фини пукнатини, в които дебела смола не може лесно да влезе.

Системата с по-нисък вискозитет намалява съпротивлението на потока и дава на смолата по-добър шанс да достигне тези вътрешни пътища.

Това е особено полезно за:

• пукнатини по линията на косата;
• микро-пукнатини;
• плътен гранит;
• фини мраморни пукнатини;
• вакуумно импрегниране;
• подсилване на порест камък;
• омокряне на мрежата; и
• повърхностна обработка на голяма площ преди полиране.

Веропокси 2-степенно лепило AB с нисък вискозитет за черен гранит, например, използва базова система с нисък вискозитет и висока степен на проникване, за да инфилтрира плътни гранитни пори и микропукнатини преди финалния етап.

Какво е епоксид с висок вискозитет или с по-голямо тяло?

Епоксидът с по-висок вискозитет се съпротивлява на течливостта по-силно.

Вместо бързо да се разпространи по повърхността или да изчезне във фини пори, материалът има тенденция да остане по-близо до мястото, където е нанесен.

Това поведение може да бъде ценно, когато производствената цел не е дълбоко проникване.

Където висшето тяло става полезно

Типичните ситуации включват:

• по-широки пукнатини;
• по-големи кухини;
• ремонт на ръбове;
• вертикални фуги;
• шевове, които трябва да останат пълни;
• приложения, при които оттичането трябва да бъде сведено до минимум;
• ремонти, изискващи повърхностно изграждане; и
• ситуации, при които прекомерното проникване би увеличило консумацията на смола.

Важното разграничение е, че „по-високият вискозитет“ не означава автоматично „по-добър пълнител“.

Ефективността при запълване на празнини може също да зависи от тиксотропията, пълнителите, химическия състав на смолата, повърхностното напрежение, скоростта на втвърдяване, поведението при ниско свиване, характеристиките на разширение и дебелината на нанасяне.

Ето защо професионалният избор на продукти се нуждае от повече от един CPS номер.

Нисък вискозитет срещу висок вискозитет: основните разлики

Защо по-ниският вискозитет подобрява проникването

Фините каменни дефекти създават тесни пътеки.

Колкото по-малък е пътят, толкова по-трудно става за вискозна течност да се движи през него.

По-ниският вискозитет намалява устойчивостта на течливост и подобрява способността на смолата да навлезе в тези малки канали, преди втвърдяването да е напреднало твърде далеч.

Плътният черен гранит е добър пример

Черният гранит може да изглежда изключително солиден, но плочите могат да съдържат малки пукнатини, естествени пори или микродефекти, свързани с обработката.

Тъй като камъкът е плътен, простото нанасяне на дебело лепило върху повърхността може да не осигури значимо вътрешно укрепване.

Системата от черен гранит на Veropoxy използва слой за проникване с нисък вискозитет, специално за да достигне по-дълбоко в камъка, преди да се приложи отделен слой за подобряване на цвета и полиране.

Тази логика на два етапа е важна.

Смолата, която се представя най-добре за проникване, не е задължително да изпълнява всяка друга довършителна функция едновременно.

Защо ниският вискозитет е важен за вакуумна инфузия

Вакуумната инфузия зависи от движението на смолата.

Вакуумното налягане помага на смолата да навлезе в пори, пукнатини и вътрешни дефекти, но процесът все още зависи от това дали смолата остава достатъчно подвижна, за да премине през камъка.

Смола, която става твърде вискозна, може да забави фронта на потока, да създаде неравномерно импрегниране или да остави областите недостатъчно подсилени.

Веропокси Епоксид с нисък вискозитет за вакуумна инфузия на камъни – 5080 / B25Q-KG се публикува при приблизително 400–600 CPS, със съотношение на смесване 100:25, приблизително 24°C температура на обработка и 3–5 часа време за втвърдяване.

Тези спецификации илюстрират друг важен момент:

Ниският вискозитет изисква достатъчно работно време.

Една смола може да започне изключително течна, но ако реагира твърде бързо и се сгъсти преди завършването на вакуумния цикъл, нейният първоначален вискозитет става много по-малко полезен.

За вакуумна инфузия сравнете повече от CPS

Купувачите също трябва да оценят:

• смесен вискозитет;
• повишаване на вискозитета с времето;
• живот на гърне;
• време на желиране;
• температура на камъка;
• продължителност на цикъла на вакуум;
• поведение при изпускане на въздух; и
• действителна дълбочина на проникване.

Когато ниският вискозитет се превърне в проблем

Най-лесната грешка е да приемем, че ако проникването е полезно, още повече проникване трябва да е по-добро.

Това не винаги е вярно.

Прекомерно оттичане

Много течната смола може да се отдалечи от предвидената зона за ремонт преди втвърдяване.

Това е особено трудно при наклонени повърхности, ръбове, вертикален камък и отворени кухини.

По-висока консумация на смола

Порестият камък може да абсорбира големи количества смола с нисък вискозитет.

Част от това проникване може да подобри армировката, но друга част може просто да увеличи консумацията на материал, без да подобри видимия ремонт.

Поради това фабриките трябва да измерват използването на смола на плоча, вместо да преценяват продуктите само по цената на варела.

Недостатъчно изграждане на повърхността

Ако по-голямата част от смолата се премести в камъка, на повърхността може да не остане достатъчно материал.

След шлайфане и полиране, пукнатини или пори могат да се отворят отново визуално, тъй като горната част на дефекта е недостатъчно запълнена.

Засенчване върху светъл камък

При бял или полупрозрачен мрамор прекомерното проникване може да промени оптическия вид на камъка около ремонта.

Резултатът може да изглежда като петна или воден знак, дори ако самата втвърдена епоксидна смола остава бистра.

Ето защо обработката на бял мрамор често изисква по-строг контрол на проникването в сравнение с плътния тъмен гранит.

Когато епоксидът с по-високо тяло е по-добрата посока

Широки пукнатини и отворени кухини

По-широкият дефект често се нуждае от повече материал, за да остане в зоната за ремонт.

Ако смолата е твърде течна, тя може да се оттича надолу, да мигрира в околните пори или да остави горната част на кухината недостатъчно запълнена.

Вертикални ремонти

Гравитацията има значение.

Смола, която се изравнява красиво върху хоризонтална плоча, може да се стече по вертикален ръб, преди да се втвърди.

За вертикално залепване или запълване на ръбове, по-контролирана или тиксотропна формула може да бъде много по-лесна за работа.

Изравняване на повърхността

Някои операции на обработка изискват смола да остане близо до повърхността, така че шлайфането и полирането да могат да доведат до непрекъснато лице.

В тези случаи дълбокото проникване е само част от изискването.

Фабриката може да използва един материал за вътрешно импрегниране и друг за окончателно запълване или повърхностно покритие.

Не приемайте, че епоксидът за запълване на шевове трябва да има много висок CPS

Това е мястото, където простите правила за вискозитета започват да се разпадат.

Веропокси Епоксид с ниско разширение за запълване на шевове от полускъпоценни камъни – 5090 / D30M-BS в момента се определя на приблизително 400–600 CPS.

Числено това е подобно на няколко Veropoxy системи, ориентирани към проникване.

И все пак приложението е запълване на шевове за ахат, оникс и композитни полускъпоценни камъни.

защо

Тъй като изборът на продукти не се основава само на вискозитета.

Системата също така подчертава:

• ниско разширение;
• ниско вътрешно напрежение;
• контролиран поток;
• стабилност на размерите;
• равномерно втвърдяване;
• много слабо пожълтяване; и
• гладък шев след полиране.

Това е полезен урок за пазаруване.

Как видът камък променя избора на вискозитет

Плътен гранит

Плътният гранит обикновено предпочита подход, ориентиран към проникване, когато основният проблем е микропукнатината или вътрешната армировка.

Система с по-нисък вискозитет може да навлезе в дефекти, които по-дебелият материал може да преодолее.

Ако обаче дефектът е голям отворен чип или счупване на ръба, само смолата за проникване може да не осигури достатъчно изграждане.

Бял мрамор

Белият мрамор изисква допълнително внимание.

Ниският вискозитет може да подобри проникването в пукнатини, но прекомерната абсорбция може да доведе до тъмни ореоли или оптични сенки.

За мрамор, чувствителен към цвят, вискозитетът трябва да се оценява заедно с поведението без оцветяване и устойчивостта на пожълтяване.

Цветен мрамор

Цветният мрамор може да понася известно визуално проникване по-добре от чисто бял материал, но подобряването на цвета все още трябва да остане последователно.

Правилната смола трябва да проникне достатъчно, за да поправи микродефектите, без да създава неравномерни зони след полиране.

Травертин

Травертинът съдържа пори и кухини, вариращи от фини капиляри до големи отворени дупки.

Една смола може да не е идеална и за двете условия.

Система с нисък вискозитет може да бъде полезна за вътрешна армировка, докато за по-големи повърхностни кухини може да е необходим по-ориентиран към запълване материал.

Оникс и полускъпоценни камъни

Тези материали могат да бъдат визуално чувствителни, полупрозрачни и деликатни по размери.

За запълване на шевове, разширяването на смолата, вътрешното напрежение, прозрачността, устойчивостта на пожълтяване и възможността за полиране могат да имат значение, колкото и вискозитетът.

Ето защо система за запълване на шевове от полускъпоценни камъни трябва да се оценява като пълна формула, а не само от CPS.

Как размерът на дефекта трябва да повлияе на избора на епоксид

Температурата може да промени епоксида с „нисък вискозитет“ в много по-плътен материал

Вискозитетът е силно чувствителен към температурата.

Същата епоксидна смола, която тече лесно в топъл цех, може да стане забележимо по-дебела през зимата.

Това означава, че изборът на продукт не трябва да се основава само на стойността на вискозитета, отпечатана в техническия лист с данни.

Студени производствени условия

При по-ниски температури:

• смолата обикновено става по-дебела;
• разпространението става по-трудно;
• проникването на микропукнатини може да намалее;
• освобождаването на въздух може да се забави;
• намокрянето на мрежата може да стане по-трудно; и
• втвърдяването обикновено става по-бавно.

Топли производствени условия

По-високата температура обикновено подобрява първоначалния поток.

Но също така може да ускори реакцията смола-втвърдител и да намали полезния работен прозорец.

Това създава важен компромис:

Смолата може да проникне много добре през първите няколко минути, но да стане твърде реактивна, преди цялата плоча да бъде обработена.

За по-задълбочено обяснение на тази връзка вижте Ръководство за време и температура на втвърдяване на епоксидна смола.

Работното време може да има повече значение от първоначалния вискозитет

Техническият лист с данни може да даде една стойност на вискозитета, измерена малко след смесването.

Производството не се случва в един момент.

Епоксидът може да бъде:

• смесени за няколко минути;
• пренесени на друга станция;
• разпределени върху голяма плоча;
• оставени под вакуум;
• навити през мрежа; или
• работеше ръчно при множество ремонти.

През това време втвърдяването напредва и вискозитетът се повишава.

Поради тази причина една фабрика трябва да изисква не само:

„Какъв е началният CPS?“

но също така:

„Колко време смолата остава в границите на полезен поток?“

Как да напаснете епоксидния поток към реалните нужди за обработка на камък

Ако основният проблем е напукването на линията на косата в плътен гранит, изберете система за проникване с нисък вискозитет с достатъчно работно време за достигане на вътрешни дефекти.

Ако се използва вакуумна инфузия, дайте приоритет на ниския смесен вискозитет и стабилния поток през целия вакуумен цикъл.

Ако мрежата от фибростъкло трябва да се намокри върху голяма плоча, изберете контролиран нисък вискозитет, който се разнася лесно, но не изтича, преди мрежата да бъде равномерно покрита.

Ако широк шев многократно потъва след нанасяне, преминете към формула с повече задържане или плътност, вместо просто да добавяте повече от същата проникваща смола.

Ако ремонтът на вертикален ръб провисне, оценете тиксотропна или непровисваща система.

Ако белият мрамор образува тъмни ореоли около пукнатини, не избирайте автоматично още по-нисък вискозитет. Първо проучете прекомерното проникване и порьозността на камъка.

Ако ремонтът на повърхността е вдлъбнат след полиране, помислете за двуетапен процес: първо дълбоко проникване, последвано от подходящо запълване на повърхността.

Проникване срещу пълнене: Защо някои фабрики се нуждаят от две стъпки

Опитът да накараш една смола да прави всичко създава компромиси.

Продукт, достатъчно тънък, за да достигне до най-дълбоките микропукнатини, може да не остане на повърхността.

Продукт, достатъчно дебел, за да запълни широк дефект, може да не достигне фини вътрешни пукнатини.

Стъпка 1: Укрепете структурата

Използвайте смола, ориентирана към проникване, за да влезете в пори и микропукнатини и да стабилизирате камъка отвътре.

Стъпка 2: възстановете повърхността

След етапа на проникване, нанесете повърхност или система за запълване, където е необходимо, за да възстановите дълбочината на дефекта, цвета, гладкостта и готовността за полиране.

Черната гранитна система на Veropoxy вече демонстрира този принцип чрез проникваща основа с нисък вискозитет, последвана от подобряващо цвета и полиращо горно покритие.

По-широкият урок е полезен отвъд черния гранит:

Дълбокото укрепване и окончателната повърхностна обработка са различни задачи.

Защо тиксотропията има значение за вертикални приложения и приложения за запълване на празнини

Вискозитетът често се третира като едно фиксирано свойство.

Реалните състави могат да се държат различно при движение и в покой.

Тиксотропното лепило може да стане по-лесно за разнасяне при срязване, но да придобие плътност след нанасяне.

Това може да бъде ценно при вертикални фуги и локални ремонти, тъй като смолата може да се обработва по време на нанасяне, но е устойчива на увисване след поставяне.

За купувачите това означава, че едно число на ротационен вискозитет може да не опише напълно реалното поведение на приложение.

Попитайте доставчика дали материалът е:

• Нютонов или силно зависим от срязване;
• саморазливна;
• тиксотропен;
• без увисване;
• предназначени за проникване; или
• предназначени за задържане на празнини.

Често срещани грешки при избора на епоксид по вискозитет

Избор на най-ниския CPS, защото звучи по-напреднал

Изключително ниският вискозитет е полезен само когато приложението се възползва от по-дълбок поток.

За широки дефекти, вертикални ремонти или силно порьозен камък може да създаде ненужни проблеми.

Наричам всяка по-дебела смола „с висок вискозитет“

Някои продукти осигуряват производителност на пълнене чрез контролиран поток, пълнители, тиксотропия, ниско свиване или ниско разширение, вместо изключително висока стойност на CPS.

Пренебрегване на измерваната температура

Стойността на вискозитета без температурен контекст е непълна.

Пренебрегване на скоростта на втвърдяване

Ниският начален вискозитет не е полезен, ако смолата се сгъсти преди завършване на нанасянето.

Игнориране на порьозността на камъка

Една и съща смола може да се държи много различно върху плътен гранит и порест мрамор.

Използване на проникваща епоксидна смола за големи кухини

Смолата може просто да изчезне под повърхността, увеличавайки консумацията и оставяйки ремонта недостатъчно запълнен.

Използване на тежък пълнител за микропукнатини

Материалът може да покрие входа на пукнатината, като същевременно остави вътрешния дефект необработен.

Промяна на съотношението на смесване за промяна на вискозитета

Не намалявайте или увеличавайте втвърдителя само за да направите епоксида по-тънък, по-дебел, по-бърз или по-бавен.

Съотношението на смесване принадлежи към химията на системата.

За повече подробности вижте Ръководство за съотношение на смесване на епоксидна смола за обработка на камък.

Как да тествате епоксид с нисък и висок вискозитет преди групова поръчка

Стъпка 1: Използвайте действителния производствен камък

Не разчитайте само на стъклени, пластмасови или общи лабораторни панели.

Каменната структура контролира абсорбцията и проникването на смолата.

Стъпка 2: Контролирайте температурата

Доведете двете кандидат системи до една и съща температура на смола, камък и работна среда.

Стъпка 3: Използвайте определеното съотношение на смесване

Неправилното смесване унищожава валидността на сравнението.

Стъпка 4: Нанесете същото количество смола

Измервайте консумацията на материал, а не наливайте на око.

Стъпка 5: Наблюдавайте проникването

Проверете дали смолата достига пълната дълбочина на фините дефекти.

Стъпка 6: Наблюдавайте оттичането и задържането

За по-големи празнини запишете дали смолата остава на място или потъва в камъка.

Стъпка 7: Запишете работното време

Обърнете внимание, когато потокът стане забележимо по-малко полезен.

Стъпка 8: Втвърдете и полирайте

Мокрият вид не ви казва дали процесът е успешен.

Проверете плочата след истинската последователност на довършване.

Стъпка 9: Измерете консумацията на материал

Смола, която изисква 30% повече материал на плоча, може да има много различни реални производствени разходи, дори ако нейната покупна цена е по-ниска.

Контролен списък за квалификация на вискозитета на каменен епоксид

Препоръка: Изберете поведение на потока, а не етикет за вискозитет

Епоксидите с нисък вискозитет и епоксидите с висок вискозитет не са конкуриращи се продуктови категории, при които единият по своята същност е по-добър от другия.

Те решават различни технологични проблеми.

Ако смолата трябва да влезе в микропукнатини, фини пори или каменна структура с помощта на вакуум, дайте приоритет на ниския вискозитет и достатъчното работно време.

Ако смолата трябва да остане в голяма междина, вертикален ремонт или повърхностна кухина, дайте приоритет на задържането, тялото или тиксотропното поведение.

Ако приложението изисква както вътрешна армировка, така и идеално полирана повърхност, помислете за поетапен процес, вместо да принуждавате една смола да изпълнява и двете функции.

Ако два продукта публикуват подобни стойности на CPS, но се представят по различен начин, сравнете пълната формула: омокряне, тиксотропия, профил на втвърдяване, разширение, свиване, живот на смесване, температурен диапазон, съвместимост с камък и резултат от полиране.

Следователно правилният вискозитет не е най-ниският или най-високият наличен брой.

Поведението на потока е това, което позволява на епоксида да достигне до правилното място - и да остане там достатъчно дълго, за да завърши работата.

Често задавани въпроси за епоксиди с нисък и висок вискозитет

1. Епоксидът с нисък вискозитет по-добър ли е за камък?

Епоксидът с нисък вискозитет е по-добър, когато основното изискване е проникване във фини пори, микропукнатини, плътен гранит или камък, напоен с вакуум. Не е автоматично по-добро за широки пролуки, вертикални ремонти или силно порьозни материали, където прекомерният поток може да увеличи оттичането и консумацията на смола.

2. Епоксид с какъв вискозитет трябва да използвам за пукнатини по камъни?

Фините пукнатини по линията на косата обикновено се възползват от епоксид с по-нисък вискозитет, тъй като смолата трябва да проникне вътре. По-широките пукнатини може да изискват балансирана или система с по-високо тяло, която комбинира проникване с достатъчно задържане, за да запази дефекта напълно запълнен след втвърдяване.

3. Епоксидът с висок вискозитет по-здрав ли е от епоксида с нисък вискозитет?

Не е задължително. Невтвърденият вискозитет не определя директно крайната механична якост. Силата зависи от химическия състав на смолата, химическия състав на втвърдителя, съотношението на смесване, условията на втвърдяване, адхезията, дизайна на формулата и взаимодействието на субстрата.

4. Защо епоксидът с нисък вискозитет използва повече смола върху порест камък?

Смолата с нисък вискозитет може да проникне по-дълбоко във взаимосвързани пори и празнини. Това може да подобри армировката, но също така може да увеличи консумацията, ако камъкът абсорбира смола извън областта, която се нуждае от обработка. Измерете употребата на смола по време на производствените изпитания, преди да купите на едро.

5. Може ли една и съща епоксидна смола да се използва за проникване и запълване на шевове?

Понякога съставът с контролиран поток може да изпълнява и двете функции, но отговорът зависи от вида на камъка, ширината на шева, реологията на смолата, поведението на втвърдяване, свиването или разширението и изискванията за крайно покритие. За взискателни процеси отделните етапи на проникване и пълнене могат да дадат по-последователни резултати.

Референции

1. Международна организация по стандартизация.
   ISO 2555:2018 — Пластмаси — Смоли в течно състояние или като емулсии или дисперсии — Определяне на привидния вискозитет с помощта на метода на ротационен вискозиметър с един цилиндър.
   ISO/TC 61.
   Международна организация по стандартизация.
2. ASTM International.
   ASTM D2196 — Стандартни методи за изпитване на реологични свойства на ненютонови материали чрез ротационен вискозиметър.
   ASTM International.
   Дигитална библиотека за стандарти и инженерство на ASTM.
3. WEST SYSTEM Технически персонал.
   WEST SYSTEM Ръководство за потребителя & Ръководство за продукта.
   Gougeon Brothers, Inc.
   WEST SYSTEM Technical Publications.
4. WEST SYSTEM Технически персонал.
   Разбиране на епоксидното втвърдяване и температурните ефекти.
   Gougeon Brothers, Inc.
   Epoxyworks / Технически ресурси на WEST SYSTEM.
5. Технически отдел Gurit.
   Системи от епоксидни смоли: обработка, вискозитет и характеристики на втвърдяване.
   Гурит.
   Технически данни за продукта и насоки за обработка на композитни материали.
6. J. M. Dealy и K. F. Wissbrun.
   Реология на стопилката и нейната роля в обработката на пластмаси: теория и приложения.
   Ван Ностранд Райнхолд.
   Справочна литература за обработка на полимери и реология.
7. Кристофър У. Макоско.
   Реологични принципи, измервания и приложения.
   Университет на Минесота.
   Wiley-VCH, 1994 г.
8. Чарлз Селвиц.
   Епоксидни смоли при консервиране на камък.
   Институт за опазване на Гети.
   Изследвания в серия за опазване, публикации на Getty, 1992 г.