Laminat epoksydowy.
Teoretycznie lepszy, ale w praktyce nie zawsze.

11.02.2018r.

Powszechnie panuje przekonanie, że laminat epoksydowy jest pod każdym względem lepszy od poliestrowego. Lepiej się łączy z drewnem i innym laminatem. Do tego ma niższe wymagania technologiczne. W związku z tym wiele osób remontujących swoje stare jachty (oczywiście z laminatu poliestrowego), chętnie i namiętnie używa laminatu epoksydowego. Z konkluzją: to nic że drożej, ważne że lepiej i łatwiej.
Szkoda tylko, że w praktyce sprawa nie jest ani oczywista, ani prosta. Dokładne wyjaśnienie byłoby bardzo długie, ale w dużym skrócie i uproszczeniu wygląda jak niżej.

Prawdą jest, że laminat epoksydowy ma wszystkie parametry wyższe od poliestrowego. Tylko że w warunkach laboratoryjnych, przy zachowaniu wszelkich reżimów technologicznych. Laminat epoksydowy faktycznie nie wymaga tak wysokiej temperatury jak poliestrowy. Ale temperatura to nie jedyny parametr technologiczny.
Żeby powstał dobry laminat, to trzeba uzyskać dobre sklejenie włókien z żywicą. W warunkach laboratoryjnych udaje się dojść do 20% powierzchni sklejenia. Realnie - mniej. W laminatach epoksydowych apretura, czyli związek którym pokryte są włókna, a który odpowiada za sklejanie włókien z żywicą, jest bardzo higroskopijny. Dlatego tkaniny do epoksydu, po 24 godzinach w powietrzu (nie zamknięte w folii fabrycznie) praktycznie mają tyle wilgoci na włóknach, że sklejanie jest bardzo słabe.
W efekcie parametry powstałego laminatu są o wiele gorsze niż teoretyczne.
A kto kupuje tkaniny niedawno wyprodukowane, zapakowane szczelnie w folię i używa ich natychmiast po rozpakowaniu? Używanie tkanin zawilgoconych (czego przecież nie widzimy), pogarsza jakość laminatu.
Drugie to kwestia samej produkcji tkanin i mat. Żeby mata się trzymała, żeby dała się w ogóle wyprodukować, zwinąć w rolkę, potem wyciąć nożyczkami, musi być sklejona lepiszczem. I jest. Tylko że to lepiszcze musi, w trakcie laminowania, zniknąć. W żywicach poliestrowych lepiszcze jest rozpuszczane przez styren, wtedy żywica może się kleić do włókien. W epoksydzie tego nie ma, i nie ma styrenu. W efekcie, jak chcemy mieć dobry laminat (bo w żywicę można włożyć w sumie wszystko, nawet firankę), to stosujemy tylko tkaniny. Tkaniny dlatego, że one są plecione i dlatego się trzymają w kupie, bez lepiszcza.
Tkanina daje wytrzymałość na zginanie, mata sztywność i grubość. Ale mata też pozwala dobrze wyprowadzić łuki i wszelkie krzywizny, tam gdzie trudno jest dopasować tkaninę. W efekcie unikamy karbów, ostrych zgięć i tak dalej. Da się to uzyskać w ekposydzie, ale trudniej. A jak wstawimy zwykłą matę do epoksydu, to cóż... Mamy grubość i ciężar, nic więcej.
W praktyce laminujemy żnego kształtu powierzchnie, z łukami i załamaniami. Wytrzymałość takich krzywizn jest duża, jeżeli nie ma karbów, załamań i pęcherzyków powietrza. W poliestrze używamy maty, która po rozpuszczeniu lepiszcza układa się bardzo ładnie. W epoksydzie musimy używać szpachlówki, albo o wiele dokładniej docinać i układać kawałki tkanin różnego rodzaju.
Mamy kolejne wymaganie technologiczne, wcale nie takie oczywiste i wcale nie takie łatwe do spełnienia.
Jeżeli w tym momencie pójdziemy na skróty, to znów mamy laminat o gorszej jakości niż teoretyczna.
Teraz można wrócić do temperatury laminowania. Żywicą epoksydową można laminować w niższej temperaturze. Ale wraz ze spadkiem temperatury gęstość i lepkość żywicy epoksydowej bardzo rośnie. Żywica staje się gęsta i znacznie trudniej ją dobrze rozprowadzać i rozwałkowywać. Zaczynamy się męczyć, a czas leci. Albo znów idziemy na skróty, w efekcie uzyskujemy laminat gorszy niż teoretycznie jest to możliwe. Czyli o wiele lepiej jest jednak laminować w temperaturze wyższej a to oznacza, że przewaga żywicy epoksydowej gdzieś znika. Dobra żywica poliestrowa jest mniej wrażliwa na zmiany temperatury, a to oznacza łatwiejsze laminowanie, lepsze sklejanie i lepszy efekt końcowy.
Samo wałkowanie wymaga sporej cierpliwości, jest męczące i czasochłonne. Im łatwiej to robić, tym lepszy laminat uzyskamy.
Epoksyd dobrze się łączy z poliestrem pod warunkiem, że ten poliester jest naprawdę suchy. A to wcale nie takie proste do uzyskania. Bo nie chodzi o wilgotność powierza, ale o wilgotność starego laminatu, np. skorupy kadłuba.
Epoksyd z poliestrem połączy się oczywiście i tak, ale jak wytrzymałe będzie połączenie, to nie wiemy. Poliester też się dobrze połączy gdy stary laminat posmarujemy roztworem naftenianu kobaltu w styrenie.

Laminat epoksydowy wymaga dokładniejszego dozowania składników. To niby jest łatwe do uzyskania, ale w praktyce bywa różnie.
Kolejny czynnik, kolejne wymaganie technologiczne.

Reasumując: uzyskać dobre parametry laminatu konstrukcyjnego z żywicy epoksydowej jest o wiele trudniej niż z żywicy poliestrowej (biorąc pod uwagę wszystkie wymienione czynniki).
Czyli za drożej mamy to samo! Oczywiście można, tylko po co?

Dużą wadą laminatu w ogóle jest to, że nie wiemy jaki efekt uzyskaliśmy laminując. Czyli jakie są parametry tego co stworzyliśmy. Laminat dobry i zły wygląda podobnie, a kto bada próbki?
Zazwyczaj i tak wszystko się trzyma, bo jest wykonywane z dużym nadmiarem wytrzymałości. Ale przecież nie o to nam chodzi, mówimy o dobrym laminacie.

Dodatkowo, styren jest owszem szkodliwy, ale jest też z organizmu wydalany. Związki epoksydu nie są, co przy dużej ilości prac z tym materiałem, może mieć konsekwencje zdrowotne.

Czyli, choć epoksyd teoretycznie jest lepszy, to w praktyce garażowo-warsztatowej uzyskujemy laminat jakości podobnej do poliestru. Za to drożej i z większym wysiłkiem to uzyskujemy.
Więc znów: po co?

Pewnie odezwą się głosy: a ja laminuję z epoksydu kształtki do kadłubów lotniczych albo maski do samochodów wyścigowych. Owszem, ale w jakich warunkach. Praca przy istniejącym kadłubie jachtu nie jest taka prosta z wielu powodów i efekty będą gorsze niż teoretycznie możliwe do uzyskania w naprawdę dobrych warunkach stoczniowych.