Эпоксидная смола и её взаимодействие с разными факторами

Актуальность

Эпоксидная смола используется в разных сферах жизни. Это достаточно прочное и долговечное вещество, чтобы применять его не только в творчестве, но и в быту, медицине.

Цель

Понять и сравнить взаимодействие эпоксидных смол с разными средами.

Задачи

1. Изучить историю эпоксидной смолы.
2. Рассмотреть получение и общее строение эпоксидной смолы.
3. Провести эксперимент и пронаблюдать за поведением разных смол с разными компонентами в разных температурных условиях.
4. Узнать, где применяются эти смолы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Палочки для перемешивания
• Средства индивидуальной защиты (перчатки, маска)
• Стаканчики
• Весы
• Чашки Петри

Описание

Данный проект заключался в исследовании эпоксидной смолы. 

Эпоксидные смолы — это олигомеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей образовывать сшитые полимеры. (Определение из открытого источника.) 

То есть это вещества, которые создаются в процессе синтеза разных реактивов и для которых специально подбираются отвердители, способные придавать им определённые качества (прочность, твёрдость, гибкость). 

Проект создавался с целью узнать, можно ли данный материал использовать в разных сферах жизни и как он ведёт себя в разных температурных условиях и с несколькими красящими веществами, которыми чаще всего пользуются люди. Работа шла в несколько этапов.

1. Подготовительный этап

Был проведён анализ химических и физических свойств смолы, а также изучены её производство, состав и применение в строительстве, медицине, авиа- и судостроении, электрике и быту. С целью уточнения вопросов производства и состава была налажена коммуникация с отечественными и иностранными производителями, которые также рассказали об экологичности своего продукта и истории его создания.

2. Эксперименты

Поняв, какие материалы будут нужны для проведения эксперимента, мы закупили всё необходимое. Далее было продумано, в какой последовательности надо работать:

отмерялся одинаковый объём смолы, заливался в чашки Петри и заполнялся одинаковым количеством красителей. Затем 5 чашек Петри были отправлены в холод, а другие в

тепло. Эксперимент проводился три раза, в каждый измерялось время застывания и прочность получаемых полимеров в разных температурных условиях и с разными красителями.

3. Заключительный этап

Проанализировали результаты и уточнили некоторые моменты, такие как причины изменения цвета одного из красителей в смолах.

Результаты работы/выводы

1. Жидкая смола застывает около 4–5 дней в холоде, но не до конца, а в тепле – 3 дня. Рисунок за несколько дней после заливки может стать нечётким, расплыться.

Жирорастворимый краситель распадается на красный пигмент.

2. Густая смола застывает в холоде до 20 часов полностью, а в тепле – до 18 часов. Рисунок после первых часов никак не изменяется.

Жирорастворимый краситель незаметно распадается на синеватый пигмент.

3. Смола средней вязкости в холоде застывает около 2 дней, но тоже не до конца, а в тепле полностью – около суток. Рисунок некоторых красителей тоже изменяется.

Жирорастворимый краситель распадается на зелёную составляющую.

4. На прочность и время застывания красители не влияют.

Помимо того, что жирорастворимый краситель ведёт себя в разных смолах по-разному и более вязкие смолы на холоде застывают не полностью, интересно было пронаблюдать за прочностью этой смолы со стороны не только обывателя, но и медика.

Выводы

1. Пронаблюдав за ходом эксперимента и сравнив составы смол, можно сказать, что на вязкость, время застывания и работы пигментов очень сильно влияют составляющие компоненты смолы. Основная часть может быть и одна, но отвердитель или вещества, которые изменяют, к примеру, вязкость смол, могут очень сильно повлиять на реакцию с красителями.
2. Смолы применяют не только в строительстве, но и в стоматологии, однако они могут найти своё применение и в протезировании.

Перспективы использования результатов работы

Данное вещество может открыть достаточно много возможностей для будущей медицины за счёт своей прочности, безопасности в твёрдом состоянии и возможности принимать разные свойства.

Награды/достижения

Научно-практическая конференция «Старт в медицину» – участник заключительного этапа.

Научно-практическая конференция «Наука для жизни» – участник отборочного этапа.

Конференция «Потенциал» – участник.

Пироговская научно-медицинская конференция «ЮНИОР» – участник.

Мнение автора

«Я очень довольна проделанной работой и дальше хотела бы участвовать в биохимических и биоинженерных исследованиях в медицинской сфере. Очень рада, что городской образовательный проект «Инженерный класс» и открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» дают возможность детям проявить себя и опробовать разные сферы деятельности. Хочу пожелать всем ребятам успехов и надеюсь, что они не будут бояться своих самых смелых и неожиданных решений».