Эпоксидные смолы KER: как выбрать марку под задачу производства

Серия KER включает эпоксидные смолы для покрытий, клеев, строительных материалов, электротехнических компаундов и композитов. Наиболее часто производители сравнивают марки KER 827, KER 828, KER 834 и KER 836. Они относятся к бисфенол-А эпоксидным смолам, но различаются молекулярной массой, эпоксидным эквивалентом и физической формой.

В статье разберем, чем отличаются эти марки. Покажем, какие параметры нужно проверять в TDS. Отдельно рассмотрим подбор смолы под конкретную производственную задачу.

Что такое эпоксидные смолы KER

KER расшифровывается как Kumho Epoxy Resin. Это серия эпоксидных смол компании KUMHO P&B Chemicals. В линейку входят жидкие, полутвердые, твердые, растворные и специальные продукты.

Смолы KER применяются в разных сегментах:

• лакокрасочные материалы и антикоррозионные покрытия;
• промышленные и декоративные полы;
• строительные клеи, растворы, ремонтные массы и инъекционные составы;
• компаунды для заливки и герметизации;
• электротехнические и электронные изделия;
• армированные пластики и композиты;
• клеи, герметики, шпаклевки и мастики.

KER 828 считается универсальной базовой маркой. KER 827 близка к ней по химической природе, но имеет меньшую вязкость. KER 834 и KER 836 обладают более высокой молекулярной массой. При комнатной температуре они относятся к полутвердым продуктам. Их также выпускают в виде растворов.

Главное различие между марками KER — не область применения в одном слове, а сочетание эпоксидного эквивалента, вязкости, молекулярной массы и формы поставки.

Какие параметры нужно проверить перед выбором марки

Эпоксидный эквивалент EEW или WPE

Эпоксидный эквивалент показывает массу смолы, которая содержит один эквивалент эпоксидных групп. В документации встречаются обозначения EEW, WPE или epoxy equivalent weight. Единица измерения — г/экв.

Чем ниже EEW, тем больше эпоксидных групп приходится на один килограмм продукта. Это влияет на расчет количества отвердителя.

Теоретическая дозировка отвердителя, phr = AHEW отвердителя / EEW смолы × 100

Формула дает стартовое стехиометрическое значение. Реальную дозировку нужно сверять с техническими рекомендациями. На нее влияют химический тип отвердителя, добавки, реакционноспособные разбавители и требования к готовой системе.

Вязкость

Вязкость определяет удобство дозирования, смешивания и нанесения. Она влияет на смачивание наполнителей и армирующих материалов. Также от нее зависит склонность состава к стеканию и оседанию тяжелых частиц.

Для KER 827 и KER 828 производитель приводит вязкость чистой смолы при 25 °C. Для полутвердых KER 834 и KER 836 показатель может определяться на растворе с заданной концентрацией. Такие цифры нельзя сравнивать напрямую.

Ошибка: считать KER 834 менее вязкой, чем KER 828, только потому, что в таблице указано 2,1-2,3 Па·с. Для KER 834 это значение относится к 40-процентному раствору в МЭК, а не к чистой смоле.

Эпоксидное групповое число

В TDS можно встретить EGC — epoxy group content. Показатель приводится в ммоль/кг. Он связан с эпоксидным эквивалентом. Более высокое значение EGC соответствует меньшему EEW.

Для технолога удобнее использовать EEW при расчете отвердителя. EGC полезен для контроля характеристик сырья и сравнения близких марок.

Физическая форма

Серия включает несколько вариантов поставки:

• жидкая смола без растворителя;
• полутвердая смола;
• раствор смолы в ксилоле или другом растворителе;
• водная дисперсия;
• специальная модифицированная марка.

Форма поставки влияет на оборудование и технологию. Жидкий продукт можно дозировать при комнатной температуре. Полутвердую смолу часто приходится подогревать или предварительно растворять. Растворная марка проще вводится в краску, но добавляет летучие вещества.

Цветность и содержание хлора

Для светлых и прозрачных систем важна цветность по шкале Pt/Co. Для рассматриваемых марок обычно указывается значение не более 100.

Гидролизуемый хлор и общий хлор особенно важны для электротехнических изделий, электронных материалов и ответственных покрытий. Пониженное содержание ионов уменьшает риск нежелательных побочных процессов. Однако допустимые пределы всегда определяет конкретная рецептура.

Сравнение KER 827, KER 828, KER 834 и KER 836

Ниже приведены типовые диапазоны из продуктовой линейки. При закупке следует проверять актуальный TDS и сертификат анализа конкретной партии.

Числа в таблице не заменяют испытания. Они помогают понять направление выбора. KER 827 и KER 828 близки по химическому типу. KER 834 и KER 836 переходят в область более высокой молекулярной массы.

KER 827 — когда нужна меньшая вязкость

KER 827 — стандартная жидкая бисфенол-А эпоксидная смола. Ее эпоксидный эквивалент ниже, а вязкость меньше, чем у KER 828.

Эта марка удобна, когда производству важны:

• легкое дозирование и перекачивание;
• быстрое смешивание с отвердителем;
• хорошее смачивание минерального наполнителя;
• введение повышенного количества наполнителя без чрезмерного роста вязкости;
• пропитка стеклоткани, стекломата или другого армирующего материала;
• получение более текучего состава без большого количества разбавителя.

KER 827 можно рассматривать для наливных полов, инъекционных систем, компаундов, строительных растворов и композитов. Она полезна при работе с оборудованием, которое ограничено по давлению или не справляется с очень вязкими компонентами.

Низкая вязкость не всегда является преимуществом. Состав может быстрее стекать с вертикальной поверхности. Тяжелые наполнители способны сильнее оседать. В таких рецептурах требуются тиксотропные добавки или смесь с более вязкой смолой.

KER 827 выбирают не потому, что она «лучше течет вообще», а когда эта текучесть нужна конкретному процессу.

KER 828 — универсальная база для большинства рецептур

KER 828 — жидкая немодифицированная эпоксидная смола на основе бисфенола А и эпихлоргидрина. Она не содержит разбавителя. Марка сочетает среднюю вязкость, хорошее смачивание пигментов и способность удерживать наполнитель.

Основные области применения KER 828:

• безрастворительные и высоконаполненные покрытия;
• промышленные полы;
• клеи и ремонтные составы;
• эпоксидные растворы, грунтовки и наливные материалы;
• литьевые и заливочные компаунды;
• электротехническая изоляция;
• филаментная намотка и другие композитные технологии.

KER 828 часто используют как отправную точку при разработке рецептуры. У нее понятный баланс между текучестью и структурой. Смола подходит для сочетания с аминными, полиамидными, амидоаминными и другими совместимыми отвердителями.

Что нужно учитывать при хранении KER 828

Немодифицированные жидкие бисфенол-А смолы могут кристаллизоваться при хранении, особенно в холодных условиях. Кристаллизация выглядит как помутнение, хлопья или полное загустевание продукта. Она не всегда означает химическую порчу.

Порядок восстановления должен быть согласован с поставщиком. Обычно требуется контролируемый нагрев всей массы до полного растворения кристаллов. Локальный перегрев недопустим. После обработки смолу перемешивают и охлаждают в закрытой таре.

KER 834 — полутвердая смола для более плотной пленки

KER 834 имеет более высокий эпоксидный эквивалент, чем KER 827 и KER 828. Молекулярные цепи у нее длиннее. При комнатной температуре продукт относится к полутвердым смолам.

KER 834 рассматривают, когда нужно:

• повысить вязкость и пленкообразующую способность связующего;
• снизить стекание материала с вертикальной поверхности;
• улучшить внутреннюю прочность клеевого слоя;
• получить более толстую пленку за один проход;
• повысить ударную стойкость и гибкость по сравнению с рецептурой только на жидкой базовой смоле;
• сформировать высокосухой или растворный материал для покрытий и клеев.

Полутвердую KER 834 можно использовать самостоятельно после подготовки или вводить как модификатор в KER 827 и KER 828. Смешение помогает настроить вязкость, нанесение и свойства пленки.

Для лакокрасочных материалов удобны растворные варианты KER 834-X-80, KER 834-X-85 и KER 834-X-90. Число в обозначении показывает ориентировочную массовую долю нелетучих веществ. При замене одной формы на другую нужно пересчитать сухой остаток и количество растворителя.

KER 834 нельзя вводить в рецептуру как прямую замену KER 828 в соотношении 1:1 без пересчета отвердителя. EEW и физическая форма отличаются.

KER 836 — более высокая молекулярная масса и высокий EEW

KER 836 находится еще дальше от стандартных жидких марок по молекулярной массе. Ее эпоксидный эквивалент составляет примерно 290-334 г/экв. Продукт также относится к полутвердым смолам и доступен в растворных формах.

Марку целесообразно испытывать, когда производство стремится получить:

• более выраженную пленкообразующую способность;
• хорошую адгезию и внутреннюю прочность слоя;
• повышенную гибкость или ударную стойкость системы;
• меньшую склонность покрытия к хрупкому разрушению;
• вязкое связующее для мастик, шпаклевок и клеев;
• компонент для модификации жидкой эпоксидной смолы.

KER 836 может использоваться в промышленных и антикоррозионных покрытиях, клеях, заливочных материалах и строительных составах. Но ее высокая молекулярная масса влияет на переработку. Для чистой полутвердой смолы может потребоваться нагрев. Для растворной версии нужно учитывать требования к вентиляции, пожароопасности и выбросам летучих органических соединений.

Больший EEW означает, что на 100 массовых частей смолы обычно требуется меньше отвердителя при одинаковом AHEW. Это не делает систему автоматически дешевле или лучше. Меняются плотность сшивки, кинетика и конечные свойства.

Как выбрать марку KER под конкретную задачу

Наливные полы и высоконаполненные строительные составы

Для наливных полов, эпоксидных растворов и грунтовок чаще всего начинают с KER 827 или KER 828.

• KER 827 подходит, когда нужно снизить вязкость и увеличить ввод минерального наполнителя.
• KER 828 удобна, когда важно лучше удерживать наполнитель и сохранить универсальный баланс свойств.
• KER 834 или KER 836 можно вводить в смесь, если требуется повысить вязкость, адгезию или сопротивление стеканию.

При выборе нужно проверить растекаемость, выход воздуха, оседание наполнителя, время жизни и набор твердости. Отдельно оценивают поверхность после отверждения. На ней не должно быть липких зон, кратеров и выраженной шагрени.

Антикоррозионные и промышленные покрытия

В покрытиях важны адгезия, толщина сухой пленки, стойкость к воде и химическим средам. KER 828 подходит как универсальная база для грунтовок и безрастворительных систем.

KER 834 и KER 836 полезны, когда требуется более плотная пленка и повышенная внутренняя прочность. Для растворных красок применяют готовые растворы смол. Это упрощает загрузку, но требует пересчета сухого остатка.

Перед запуском проводят испытания:

• адгезия к стали и другим основаниям;
• твердость и гибкость;
• ударная прочность;
• стойкость к воде, солевым растворам и химическим средам;
• межслойная адгезия;
• жизнеспособность и время высыхания;
• склонность к аминному налету и дефектам поверхности.

Клеи, герметики и ремонтные массы

Для текучего клея или инъекционного состава удобны KER 827 и KER 828. Для пастообразного клея требуется более высокая структура. Ее можно получить наполнителями, тиксотропными агентами или вводом KER 834 и KER 836.

Высокомолекулярная часть помогает повысить когезионную прочность. Она может сделать шов менее хрупким. Но слишком высокая вязкость ухудшает смешивание и смачивание поверхности. Поэтому часто используют смесь двух марок.

Композиты и пропитка армирующих материалов

Для ручного формования, вакуумной пропитки и филаментной намотки критична вязкость готовой системы. Учитывается не только смола. На результат влияют отвердитель, разбавитель, температура и время реакции.

KER 827 обычно проще использовать там, где требуется высокая текучесть. KER 828 дает более вязкую базу и лучше удерживает мелкие наполнители. KER 834 и KER 836 в чистом виде могут затруднить пропитку. Их применяют как модификаторы, если нужно изменить ударную стойкость или свойства матрицы.

Электротехническая заливка и компаунды

Для заливки электронных и электротехнических изделий часто выбирают KER 827 или KER 828. Они позволяют получить безрастворительную систему и хорошо смешиваются с минеральными наполнителями.

Нужно проверить:

• диэлектрические свойства отвержденного материала;
• содержание ионных примесей;
• тепловыделение при отверждении;
• усадку;
• трещиностойкость;
• теплопроводность наполненного компаунда;
• температуру стеклования;
• стойкость к термоциклам.

KER 834 и KER 836 можно использовать для модификации, если требуется снизить хрупкость. Однако повышение вязкости может усложнить вакуумирование и удаление пузырьков.

Вертикальные покрытия, шпаклевки и мастики

В вертикальных составах слишком низкая вязкость приводит к сползанию. Здесь полезны KER 834 и KER 836. Их вводят в жидкую смолу или используют в растворной форме.

Выбор между марками зависит от требуемой толщины, способа нанесения и температуры. Для шпателя нужна одна реология. Для безвоздушного распыления — другая. Поэтому окончательное решение принимают после измерения вязкости готовой части А.

Быстрая матрица выбора

Как пересчитать отвердитель при смене марки

При переходе с одной смолы на другую нельзя сохранять старое количество отвердителя без проверки. EEW у марок отличается. Поэтому меняется стехиометрическое соотношение.

Пример для одной смолы

Предположим, AHEW отвердителя равен 95 г/экв.

• Для KER 828 с расчетным EEW 187: 95 / 187 × 100 = 50,8 phr.
• Для KER 834 с расчетным EEW 249: 95 / 249 × 100 = 38,2 phr.

Разница значительная. Если оставить прежние 50,8 части отвердителя при переходе на KER 834, система получит избыток активного компонента. Это может изменить твердость, химическую стойкость, цвет и свойства поверхности.

Пример для смеси смол

Предположим, часть А содержит 70% KER 828 и 30% KER 834. Для расчета берутся массовые доли.

EEW смеси = 1 / (0,70 / 187 + 0,30 / 249) = примерно 202 г/экв

При AHEW отвердителя 95 расчетная дозировка составит:

95 / 202 × 100 = примерно 47 phr

Это стартовая точка. В производстве используют фактические данные TDS или сертификата анализа. После расчета проводят лабораторные испытания и подтверждают свойства.

Почему нельзя выбирать смолу только по вязкости

Технологическая вязкость важна, но она не описывает готовый материал полностью. Две системы с одинаковой начальной вязкостью могут заметно отличаться после отверждения.

Дополнительно нужно учитывать:

• тип и количество отвердителя;
• плотность сшивки;
• температуру стеклования;
• гибкость и ударную стойкость;
• адгезию;
• водо- и химическую стойкость;
• время жизни смеси;
• скорость набора твердости;
• тепловыделение;
• совместимость с пигментами, наполнителями и добавками.

Например, снижение вязкости за счет реакционноспособного разбавителя облегчает нанесение. Но оно может изменить прочность, теплостойкость и усадку. Переход на KER 827 позволяет снизить вязкость другим способом, но тоже требует проверки всей рецептуры.

Распространенные ошибки при выборе марки KER

Ошибка 1. Сравнивать несопоставимые значения вязкости

Для жидких марок показатель относится к чистому продукту. Для полутвердых марок он может быть измерен в растворе. Нужно читать примечания к таблице.

Ошибка 2. Оставлять прежнюю дозировку отвердителя

KER 827, KER 828, KER 834 и KER 836 имеют разный EEW. Соотношение компонентов необходимо пересчитать.

Ошибка 3. Заменять чистую смолу на раствор без пересчета сухого остатка

Растворная марка содержит летучий компонент. При замене меняются сухой остаток, объем растворителя, вязкость, время сушки и требования безопасности.

Ошибка 4. Выбирать более вязкую смолу вместо реологической добавки

Повышение молекулярной массы может улучшить структуру, но не всегда дает нужную тиксотропию. Иногда нужен специальный реологический модификатор.

Ошибка 5. Не учитывать оборудование

Полутвердая смола может потребовать подогреваемую емкость, насос и трубопровод. Обычная линия дозирования может не справиться.

Ошибка 6. Оценивать только начальную твердость

Материал может быстро стать твердым, но не набрать требуемую химическую стойкость. Нужно проверять свойства после полного отверждения.

Ошибка 7. Проводить замену сразу в промышленном объеме

Даже близкие марки могут изменить время жизни, поверхность и адгезию. Сначала выполняют лабораторную и пилотную проверку.

Порядок подбора марки без риска для производства

Шаг 1. Описать реальную задачу

Нужно зафиксировать не общее название продукта, а измеримые требования:

• вязкость части А и готовой смеси;
• способ дозирования и нанесения;
• массовая доля нелетучих веществ;
• допустимое содержание растворителя;
• время жизни;
• время высыхания или распалубки;
• твердость, адгезия, прочность и гибкость;
• температура эксплуатации;
• стойкость к воде и химическим веществам;
• цвет и требования к прозрачности;
• условия хранения и транспортировки.

Шаг 2. Сопоставить TDS

Сравнивают как минимум:

• химическую основу;
• EEW и EGC;
• вязкость и температуру измерения;
• форму поставки;
• цветность;
• содержание гидролизуемого и общего хлора;
• нелетучие вещества для растворных продуктов;
• рекомендованные области применения.

Шаг 3. Пересчитать рецептуру

Сначала пересчитывают отвердитель. Затем проверяют сухой остаток, растворитель и долю наполнителя. Если меняется вязкость, корректируют порядок загрузки и режим смешивания.

Нельзя компенсировать неподходящую вязкость случайным добавлением растворителя. Растворитель меняет толщину пленки, усадку, время сушки, пожароопасность и экологические показатели.

Шаг 4. Провести лабораторную серию

Для безопасного сравнения готовят несколько вариантов:

1. Текущая рецептура как контроль.
2. 25% замены исходной смолы на новую марку.
3. 50% замены.
4. 75% замены.
5. 100% замены.

Такой ряд показывает, как меняются свойства. Иногда оптимальным оказывается не полный переход, а смесь двух марок.

Шаг 5. Проверить свойства до и после отверждения

До отверждения оценивают:

• вязкость;
• однородность;
• смачивание пигментов и наполнителей;
• склонность к оседанию;
• растекаемость и стекание;
• время жизни;
• гелеобразование;
• тепловыделение.

После отверждения проверяют:

• твердость;
• адгезию;
• прочность и удлинение;
• ударную стойкость;
• водостойкость;
• химическую стойкость;
• температуру стеклования;
• внешний вид;
• цвет и склонность к пожелтению.

Шаг 6. Сделать пилотную партию

Лабораторный стакан не показывает работу насоса, диссольвера, фильтра и фасовочной линии. Поэтому после успешных испытаний выпускают пилотную партию.

В пилоте контролируют:

• время загрузки компонентов;
• температуру смеси;
• нагрузку на оборудование;
• качество диспергирования;
• фильтруемость;
• стабильность при хранении;
• воспроизводимость нанесения у конечного потребителя.

Шаг 7. Зафиксировать изменение

После подтверждения новой марки обновляют рецептуру, технологическую карту, входной контроль и инструкцию оператора. Также устанавливают допустимые диапазоны для EEW, вязкости и других параметров.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли заменить KER 828 на KER 827 один к одному?

Эти марки близки по химическому типу и EEW. Но их вязкость отличается. Прямая замена возможна только после проверки времени жизни, растекаемости, оседания наполнителя и конечных свойств. Дозировку отвердителя нужно рассчитать по фактическому EEW.

Что выбрать для более текучего состава?

В качестве стартового варианта можно рассматривать KER 827. Она менее вязкая, чем KER 828. Но решение зависит от вязкости всей системы. Отвердитель и наполнитель могут изменить результат сильнее, чем переход между двумя базовыми смолами.

Какая марка лучше для антикоррозионного покрытия?

Универсального ответа нет. KER 828 подходит как базовая жидкая смола. KER 834 и KER 836 могут помочь сформировать более плотную и прочную пленку. Для растворной технологии удобны соответствующие X-марки. Окончательный выбор подтверждается испытаниями покрытия.

Можно ли смешивать разные марки KER?

Да, совместимые эпоксидные смолы часто смешивают для настройки вязкости и свойств. При этом рассчитывают общий EEW смеси. Также проверяют однородность, стабильность хранения и отверждение.

Почему для KER 834 и KER 836 требуется меньше отвердителя?

У этих марок выше EEW. На 100 граммов смолы приходится меньше эпоксидных эквивалентов. При одинаковом AHEW теоретическая массовая дозировка отвердителя снижается.

Подойдет ли KER 836 для пропитки стеклоткани?

В чистом виде полутвердая смола может оказаться слишком вязкой. Ее чаще рассматривают как модификатор жидкой базы или используют в подготовленной растворной системе. Для пропитки нужно измерить вязкость готовой смеси при рабочей температуре.

Заключение

Выбор эпоксидной смолы KER начинается с производственной задачи. Марка должна соответствовать оборудованию, способу нанесения и требованиям к готовому материалу.

KER 827 подходит для систем, где нужна пониженная вязкость. KER 828 является универсальной жидкой основой. KER 834 помогает повысить структуру и пленкообразующую способность. KER 836 используют, когда требуется более высокомолекулярная смола или модификация свойств жидкой базы.

Сравнивать марки нужно по EEW, физической форме и условиям измерения вязкости. При замене обязательно пересчитывают отвердитель. Для растворных продуктов учитывают сухой остаток и растворитель.

Окончательный выбор делают после лабораторной серии и пилотной партии. Такой подход позволяет улучшить рецептуру без брака и незапланированной остановки производства.

Эпоксидные смолы KER от НК ХИМ

НК ХИМ специализируется на дистрибуции химического сырья в России. Компания организует прямые поставки от зарубежных производителей и работает с предприятиями композитной, лакокрасочной, строительной и других отраслей.

При подборе эпоксидной смолы специалисты НК ХИМ учитывают:

• тип выпускаемого материала;
• вязкость и способ дозирования;
• эпоксидный эквивалент;
• совместимость с используемым отвердителем;
• содержание наполнителя;
• условия отверждения;
• требования к прочности, адгезии и химической стойкости.

Компания сопровождает проект от анализа задачи и подбора марки до проработки образцов и согласования условий поставки. Это помогает снизить риск ошибки при переходе на новое сырье.

Чтобы подобрать KER 827, KER 828, KER 834, KER 836 или их сочетание, передайте специалистам НК ХИМ текущую рецептуру, TDS отвердителя и требования к готовому продукту. На основе этих данных можно подготовить стартовую рекомендацию и план испытаний.