Почему эпоксидная смола желтеет: разбираем причины

Пожелтение — самая распространённая претензия к эпоксидным покрытиям и изделиям. Прозрачная заливка стала янтарной. Лак на полу приобрёл желтоватый оттенок. Украшение из «кристально чистой» смолы через год стало цвета мёда. Это не случайность и не брак конкретной партии. У пожелтения всегда есть причина — и в большинстве случаев её можно устранить или предотвратить.

Это главная и самая частая причина. Если вы работаете с ЭД-20 и аминными отвердителями — ПЭПА или ТЭТА, — пожелтение заложено в химии системы.
Аминные группы отвердителя при контакте с атмосферным кислородом и влагой образуют карбаматы и продукты окисления, которые имеют жёлто-коричневую окраску. Этот процесс начинается сразу после смешивания и продолжается при отверждении. Чем больше непрореагировавшего отвердителя осталось в полимере — тем интенсивнее желтизна.
ПЭПА даёт более выраженный жёлто-коричневый оттенок, чем ТЭТА. Но оба отвердителя при отверждении на воздухе неизбежно дают хотя бы лёгкую желтизну. Для промышленных покрытий, антикоррозионной защиты и полов это несущественно. Для прозрачных декоративных изделий — принципиальный недостаток.
Что с этим делать: если нужна оптическая прозрачность без желтизны — выбирайте не аминные, а полиаминные или полиамидные отвердители, специально разработанные для декоративных систем. Они дают значительно меньше пожелтения при отверждении.

Диановые смолы на основе бисфенола А — в том числе ЭД-20 — не имеют УФ-стабилизации. Ароматические кольца в молекуле смолы под действием УФ-излучения вступают в фотохимические реакции с образованием хромофорных групп — тех самых, которые поглощают видимый свет и придают покрытию жёлтый оттенок.
Скорость пожелтения зависит от интенсивности УФ. Покрытие на южном подоконнике начнёт желтеть за 2–4 месяца. Изделие в витрине магазина с люминесцентным освещением — за год. В закрытом помещении без прямого солнца — через несколько лет или не желтеет вовсе.
Что с этим делать: для наружных применений и изделий, которые стоят на свету, используйте специальные алифатические эпоксидные смолы или добавляйте УФ-стабилизаторы в состав. Поверх обычного эпоксидного покрытия можно нанести полиуретановый лак с УФ-фильтром — он примет удар на себя.

Толстый слой смолы при отверждении выделяет значительное количество тепла — экзотермическая реакция. Если состав не успевает рассеять тепло, температура внутри поднимается до +80–120°С и выше. При таком разогреве аминные отвердители окисляются интенсивнее, и покрытие желтеет уже в процессе отверждения — ещё до того, как вы его достанете из формы.
Это особенно заметно на объёмных заливках: центр изделия желтее краёв, потому что там температура была выше.
Что с этим делать: не заливайте толстые слои за один проход. Максимальная толщина одного слоя — 5–10 мм для большинства систем. Дайте каждому слою отвердеть и остыть перед следующей заливкой. Охлаждение формы снаружи (мокрое полотенце, вентилятор) снижает пиковую температуру.

Избыток отвердителя — ещё один путь к желтизне. Лишний отвердитель не участвует в реакции и остаётся в полимере в свободном виде. При контакте с воздухом и светом он окисляется — покрытие желтеет быстрее нормы.
Обратная ситуация тоже даёт пожелтение: при недостатке отвердителя часть смолы остаётся непрореагировавшей. Остаточные эпоксидные группы со временем вступают в побочные реакции — тоже с образованием окрашенных продуктов.
Что с этим делать: взвешивайте на точных весах. Стандартное соотношение для ЭД-20 с ПЭПА — 10:1 по массе. Отклонение в любую сторону ухудшает и цвет, и прочность. Подробнее о пропорциях — в статье «Пропорции ЭД-20 с отвердителем».

Смола, долго простоявшая в открытой или плохо закрытой таре, частично окисляется ещё до использования. Сама по себе ЭД-20 при правильном хранении не желтеет — она прозрачная или слегка янтарная. Но при хранении с доступом воздуха или влаги состав деградирует: нарастает вязкость, появляется более насыщенная окраска. Покрытие из такой смолы будет темнее нормального.
Что с этим делать: хранить в плотно закрытой таре в тёмном месте при температуре не выше +25°С. Вскрытую канистру использовать в разумные сроки — или перелить остаток в ёмкость поменьше, чтобы уменьшить воздушную подушку. Подробнее — в статье «Как хранить эпоксидную смолу».

Если смола уже пожелтела после отверждения — устранить это химически нельзя. Хромофорные группы встроены в полимер. Варианты только механические или косметические.
Для покрытий: зашлифовать верхний слой (Р120–Р240) и нанести сверху защитный полиуретановый лак с УФ-стабилизатором. Он закроет пожелтевший слой и предотвратит дальнейшую деградацию.
Для изделий: если желтизна критична — единственный реальный вариант переделать заново с правильной системой смола-отвердитель.
О шлифовке и полировке эпоксидных поверхностей — в статьях «Чем шлифовать эпоксидную смолу» и «Чем полировать эпоксидную смолу».
Эпоксидная смола ЭД-20, ПЭПА и ТЭТА — в наличии на складе в Москве.