Плотность эпоксидной смолы: цифры и практические расчёты

Смолу продают и хранят в килограммах. Расход считают тоже в килограммах. Но объём тары — в литрах. Это постоянный источник путаницы: «мне нужно залить 50 литров, сколько покупать?» или «в канистре 20 кг — это сколько литров?»
Один вопрос плюс несколько практических расчётов — вот о чём эта статья.

По ГОСТ 10587-84 плотность эпоксидной смолы ЭД-20 при +20°С составляет 1,16–1,25 г/см³ (или 1160–1250 кг/м³). Среднее значение, которое используют в расчётах, — 1,20 г/см³.
Это означает: один литр ЭД-20 весит примерно 1,2 кг. Или наоборот: 1 кг ЭД-20 занимает объём около 0,83 литра.
Практически — канистра 20 кг содержит около 16,5–17 литров смолы. Бочка 220 кг — около 183 литров.

Плотность зависит от нескольких факторов.
Содержание эпоксидных групп. Молекулы с большей долей эпоксидных групп чуть плотнее упакованы. Партии с эпоксидным числом 22% немного плотнее партий с 20%.
Температура. При нагреве смола расширяется, плотность падает. При +20°С — 1,20 г/см³, при +40°С — около 1,17 г/см³. При охлаждении смола густеет, плотность растёт.
Наличие пузырей. Активно перемешанная смола содержит растворённый воздух — измеренная плотность будет чуть ниже истинной. После отстаивания 3–5 минут — пузыри уходят, плотность возвращается к норме.
Для практических расчётов при отсутствии паспорта конкретной партии используйте среднее значение 1,20 г/см³.

Отвердители имеют другую плотность — не 1,2.
ПЭПА: 0,956–1,011 г/см³, среднее около 0,98 г/см³. ТЭТА: примерно 0,98 г/см³.
Это критично для расчётов по объёму. Если кто-то пытается отмерить пропорции мерными стаканами, считая «10 частей смолы = 10 мл», а «1 часть отвердителя = 1 мл» — это ошибка. 10 мл ЭД-20 весят 12 г, а 10 мл ПЭПА — только 9,8 г. Соотношение по массе нарушено.
Именно поэтому пропорции всегда считают по массе — взвешивают на весах, а не отмеряют объёмом.

После смешивания смолы с отвердителем в соотношении 10:1 по массе плотность состава меняется незначительно — он чуть легче чистой смолы за счёт более лёгкого отвердителя.
Примерный расчёт для системы ЭД-20 + ПЭПА (10:1 по массе):

• 10 кг смолы (плотность 1,20) = 8,33 л
• 1 кг ПЭПА (плотность 0,98) = 1,02 л
• Суммарно: 11 кг смеси в ~9,35 л

Плотность смеси: 11 / 9,35 ≈ 1,18 г/см³.

Когда рассчитываете, сколько смолы купить, работайте в килограммах — не в литрах.
Пример: нужно нанести покрытие 0,5 мм на площадь 100 м².
Объём смолы: 100 м² × 0,0005 м = 0,05 м³ = 50 литров. Масса смолы: 50 л × 1,20 кг/л = 60 кг + запас 15% = 69 кг.
Купить: 4 канистры по 20 кг = 80 кг — с запасом на потери при нанесении.
Обратите внимание: производители смолы указывают расход в граммах на квадратный метр — это уже масса, не объём. Расход 500 г/м² при слое 0,5 мм — это согласуется с плотностью 1,0/0,0005 = 1,0, что примерно соответствует, если учесть, что часть состава — отвердитель с меньшей плотностью.
О расчёте расхода для конкретных задач — в статьях «Расход смолы ЭД-20» и «Расход эпоксидной смолы на пол».

После отверждения плотность ЭД-20 чуть меняется — примерно до 1,18–1,22 г/см³. Усадка при отверждении минимальная (1–3%), поэтому плотность практически не отличается от жидкого состояния.
При добавлении наполнителей плотность состава меняется существенно. Это важно при расчёте расхода и веса готового покрытия.

• Аэросил (кремнезём): лёгкий, плотность ~2,2 г/см³, но добавляют в малых количествах (3–10%), итоговая плотность состава вырастает незначительно.
• Кварцевый песок: плотность ~2,65 г/см³, добавляют в больших количествах (50–150% от массы смолы). Плотность наполненного состава — 1,5–1,8 г/см³.
• Металлический порошок (железо, алюминий): плотность 2,7–7,8 г/см³. Составы с металлическим порошком могут иметь плотность 2,0–3,0 г/см³ и выше.

Практически: если вы делаете шпаклёвочный состав с кварцевым наполнителем для заделки трещин, расчёт объёма по чистой смоле даст неверный результат — наполненный состав значительно тяжелее. Пересчитывайте с учётом реального состава.
Эпоксидная смола ЭД-20 в наличии на складе в Москве. Фасовка 20 кг (ведро) и 220 кг (бочка).