如何在寒冷天气使用环氧树脂?
寒冷的早晨和漆黑的夜晚即将来临。有些项目需要完成,但是当环氧树脂和寒冷的天气不太相容时,你该怎么办呢?
每年到了这个时候,我们都渴望在冬季严寒来临之前完成项目。由于寒冷会影响治疗的强度,我们可以做些什么来加快这一进程呢?
环氧树脂与兼容的固化剂以精确的比例混合,开始固化过程。最终得到一种坚如磐石、坚韧而有弹性的材料……除非固化过程以某种方式受到影响。如果没有适当的考虑,在低于10°C(50°F)的温度下尝试混合环氧树脂肯定会得到更弱的结果。
要理解为什么会发生这种情况,我们需要了解固化的三个阶段。
1:液体(开放时间)
此时,环氧树脂和固化剂已混合在一起,并形成可操作的液体。此时,您必须混合任何添加剂并进行任何铺展或夹紧。温度越高,液体进入下一阶段的速度就越快。
2:凝胶(初始固化阶段)
混合物变得“有弹性”。你仍然可以用指甲把它弄凹,但混合物不再可用,尽管它会在一段时间内保持粘性。当用作涂层时,这种“粘性”可用于与新层形成化学键,从而形成更牢固的粘合。
3:固体(最后阶段)
环氧树脂已固化成固体。现在可以对其进行塑形和打磨,但不会与任何新鲜的环氧树脂形成化学连接-您必须对其进行打磨以增加表面积,从而为机械粘合创造关键,并改变表面能以更好地润湿粘合区域。实际上,环氧树脂混合物已固化90%,并将在室温下在接下来的几天内达到完全硬度。
在冬季户外作业时,由于温度较低,液态和凝胶期会延长,固化可能需要数小时。当温度接近环氧树脂的最低固化温度0°C(32°F)时,混合环氧树脂可能会完全停止固化。
显然,我们需要尽可能保持环氧树脂本身和我们正在进行的项目的温度接近理想温度。
如果我们不这样做,在寒冷中会发生五件事:
树脂很难泵送,也很难混合。迷你泵非常适合获得树脂与固化剂的精确比例,无需任何数学运算。但当温度下降时,两种液体都会变得更浓稠并粘附在垂直表面上。这使得正确混合变得更加困难。此外,寒冷会降低放热(自热)固化反应,并可能导致粘合力变弱。
- 混合物更难涂抹:由于环氧混合物具有蜂蜜的稠度,因此使用起来很麻烦,导致涂层不均匀,需要额外的努力。
- 气泡滞留:当混合环氧树脂温热且流动时,混合过程中产生的气泡更容易到达表面并消失。然而,在寒冷的环境下,表面张力会将它们滞留,因此,如果您希望涂层表面光洁,气泡可能会带来麻烦。
- 冷却后,填料与混合环氧树脂的混合会变得困难。很难判断环氧树脂/填料混合物是否足够“浓稠”,并且在固化过程中不会塌陷,因为产生的轻微放热(通过固化作用加热)会降低或减小粘度。
- 涂层涂得太厚。在寒冷的天气下进行涂层工作非常困难。这种涂层最初看起来不错,但随着固化反应的进行,在涂层凝胶化之前,非常轻微的放热会降低粘度,并产生“流淌”和不平整的表面。一次很难涂超过2层,因为每层底层涂层都没有足够的“粘性”来涂后续涂层。
以下是一些重要提示,以便在寒冷天气下获得完美的效果。
1:使用快速固化剂
专为在低至5°C(41°F)的温度下使用而开发。该固化剂经过配制,可减少寒冷天气下的液体和凝胶时间,从而实现更好的固化。
2:使用前请先预热
使用前加热树脂、固化剂和工作场所可降低粘度(流动性),使其更易于泵送和使用。最好的方法是使用前将树脂放在室内,然后将其放在汽车的暖气出口下运输。或者,制作一个热箱,使树脂保持在理想温度,但不超过30°C(86°F)。
3:把握正确比例
与聚酯树脂不同,添加更多固化剂(即玻璃纤维催化剂)不会加快该过程。每项工作的比例必须一致。特殊固化剂有不同的比例。您需要的所有信息都可以在罐子的背面找到,。改变此比例会损害环氧树脂的强度,因此忘记您如何“调整”聚酯中的催化剂,并保持环氧树脂比例准确。校准过的泵(如果能自行加热)将为您完成所有工作。
4:搅拌均匀——用小锅
必须始终将测量的环氧树脂和固化剂混合均匀,但是当天气较冷时,应该花费额外的时间来确保两种化学品已正确地混合在一起。
基材冷却后环氧树脂仍会放热。
将搅拌棒放入角落,确保所有树脂和固化剂都已搅拌均匀。
5:加热表面
在船舶或室外建筑项目中,表面可能会寒冷潮湿。寒冷会减缓混合环氧树脂的反应,而湿气可能会污染所涂的涂层。
简单的解决方案是使用灯、便携式加热器或电热风枪引入一些热量。这种胶合板/GRP组合在切割之前被加热,以制成内置水箱。
在工作区域上方搭建一个小帐篷来捕获来自灯的热空气并使其在涂层之前加热表面也是一个好主意。
即将使用的材料(例如玻璃布(此处为卷状))也可以在热箱中或热风枪下预热。在此处了解如何在家中制作自己的热箱。
6:清除胺
在寒冷天气下将环氧树脂滚涂到冷表面上时,反应产生的热量会迅速消散,因此固化时间可能比平时更长。这使环氧树脂有时间与空气中的任何水分发生反应,并在固化表面上形成“胺红晕”。这种红晕看起来像一层冷凝水,应用清水冲洗掉,使其干燥,然后彻底打磨表面。打磨将增加粘合表面积,并为下一层提供良好的机械“钥匙”。
处理结晶
我们很多人都有过这样的经历——把环氧树脂放在某个地方,以为温度会保持较高——但温度却骤降,也许是因为一场意外的霜冻。如果环氧树脂储存在寒冷的地方,就会形成晶体,这些晶体会使树脂结块,难以泵送。它们还会阻碍固化。结晶的树脂不会呈现出透明的琥珀色液体,而是呈乳白色。好消息是它们很容易被重新吸收——你只需要加热来融化晶体。
罐头里的晶体很难看到。如果你怀疑罐头在某个阶段被冻住了,用手电筒照一下,看看罐底是否有白色块状物。
将一些热水倒入碗中,将树脂容器放在里面。打开盖子让压力释放。小心,不要让水进入树脂容器!将锡罐放在水中足够长的时间,让热量真正进入晶体,然后用干净的棍子轻轻搅拌它们。一旦晶体被重新吸收,盖上盖子并倒置容器以溶解颈部可能形成的任何物质。
泵内还可能形成晶体,污染环氧树脂,如图所示。请注意泵底部树脂的乳状性质。加热过程最终会导致该物质在热处理树脂通过时重新吸收。通过在热水龙头下加热泵体来加快该过程。重要提示:在热水龙头下运行之前,将泵放入密封袋中,以防止水污染并防止树脂溢出。
在温和的热水流下,泵装置运转以促使晶体破碎和溶解,同时放置在两端的容器或纸巾会接住任何喷出的树脂。注意不要让任何水进入泵或水龙头装置本身。晶体会在热水下很快消失,树脂将再次变得清澈。
贮存
尽量将树脂和固化剂存放在10°C以上,最好接近室温。如果存放在棚子或车库中,请将它们存放在温度约为20°C-25°C(68°F-77°F)的保温箱中。