Гелькоут - что это такое и где применяется

Гелькоут (gelcoat) - это материал, по своей консистенции больше напоминающий гель, используемый для получения высококачественной отделки на видимой части армированного композитного материала.

Но он не только декоративные функции выполняет, а является еще и защитным покрытием. Оттенки гелькоута могут быть разными, но самые популярные цвета - это белый и черный. В целом, этот материал может иметь абсолютно любой цвет, исходя из ваших предпочтений.

Большинство распространенных гелькоутов изготавливаются на основе эпоксидной или ненасыщенной полиэфирной смолы - это основа. Кроме этого они могут содержать другие компоненты: дополнительные связующие вещества и наполнитель, который следующий по важности в составе – с помощью него могут улучшаться структура, модифицироваться физико-механические и специальные свойства покрытия, такие как цвет или фактура. Но, как правило, для окраски в нужный цвет в состав просто добавляют пигменты. Таким образом, гелькоут - это модифицированная смола.

Гелькоут наносят на матрицу в первую очередь, в жидком состоянии - перед нанесением необходимо содержимое банки тщательно перемешать. После нанесения требуется время, чтобы слой гелькоута затвердел. На этом этапе происходит процесс полимеризации смолы – в ее структуре образуются полимеры с поперечной сшивкой, в результате чего она отверждается. После образования получившегося затвердевшего слоя (он будет на лицевой стороне у будущего изделия) при помощи композитных материалов можно выполнять выкладку других слоев (они будут с внутренней стороны) для армирования изделия. На этом этапе обычно используют разного вида ткани и нетканые материалы стекловолокна.

Характеристики и особенности гелькоута

Помимо того, что с помощью гелькоута создают финишное красивое гладкое глянцевое покрытие на различных типах поверхностей, он имеет улучшенные технические характеристики:

  • устойчивость к ультрафиолетовым лучам;
  • не боится перепадов температуры;
  • после полного высыхания не выделяет вредные вещества в атмосферу;
  • имеет хорошую адгезию;
  • покрытие гелькоута имеет хорошую устойчивость к механическим и химическим воздействиям;
  • отлично себя чувствует в контакте с водой и устойчив к различным атмосферным воздействиям;
  • некоторые его виды являются эластичными.

Чаще всего вы можете видеть гелькоут белого цвета на лодках, так как белый цвет хорошо отражает солнечные лучи. Гелькоут темных оттенков используют реже, так как темный цвет притягивает УФ-лучи, что негативно сказывается на покрытии, в результате чего происходит его постепенное разрушение. Но белый цвет не идеален, он со временем начинает желтеть. Чтобы убрать желтизну потребуется обновить покрытие. Тут уже выбор оттенка за вами. Перед покупкой необходимо убедиться, что приобретаемый товар имеет все необходимые сертификаты подтверждающие, что он отвечает всем заявленным характеристикам, дабы не нарваться на некачественный продукт или подделку.

Области применения

Гелькоут можно назвать уникальным материалом, так как он имеет самое широкое применение. Его используют при производстве емкостей и бассейнов из стеклопластика. Полиэфирный гелькоут очень популярен в судостроении, наверное, нет ни одной лодки или катера, которая не покрыта слоем этого материала. Также он используется при создании изделий нестандартной формы.

Процесс нанесения гелькоута

Перед тем как начать работы по нанесению гелькоута необходимо помнить, что работы с ним необходимо проводить в помещении где правильно функционирует вентиляция или, если позволяет погода, то на свежем воздухе и при температуре не ниже +18 С градусов. Таким образом, отверждение произойдет без нарушений технологии и покрытие высохнет гораздо быстрее, нежели если температура воздуха будет ниже.

Теперь давайте поговорим про сам процесс нанесения:

  • Если у вас гелькоут в большой таре (обычно так он и продается), то перед началом его необходимо хорошо перемешать.
  • Скорее всего, вы физически не сможете израсходовать весь большой объем сразу, т. к. при работе нужно учитывать время до начала отверждения. По его истечению гелькоут засыхает и уже не пригоден для использования. Поэтому следует перелить его в емкость поменьше и разбавить катализатором (98% гелькоута и 2% катализатора).
  • Если вы нарушите технологию работы, то, скорее всего, вы встретитесь со следующими проблемами:
    • Трещины. Такая проблема возникает, если нанесен толстый и неравномерный слой гелькоута.
    • Различные виды неровностей и кратеры. Было выбрано неправильное давление в краскопульте при напылении. Также кратеры могут возникать из-за слишком толстого слоя.
    • Подтеки образуются из-за плохой адгезии. Подтеки также возможны если вы неправильно подобрали сопло краскопульта.
    • Рыбий глаз. Причиной этой проблемы может стать пыль или грязь на поверхности. Т. е. плохая подготовка поверхности к нанесению гелькоута. Данный дефект проявляется в виде маленьких черных точек.
    • Пористость. Причина пористости может заключаться в неправильном содержании катализатора в гелькоуте. Например, вместо положенных 2%, вы добавили 4% и более. Помимо этого, причина может быть банальной, это холодный состав, который был принесен из холодной среды и с ним начали сразу работать.
    • Пузыри. Чаще всего возникают, если стекловолокно загрязнено маслом, пылью или водой.
    • Пожелтение. Может возникать, если поверхность плохо была подготовлена. Плохо отполирована и очищена от пыли.
    • Морщинистость возникает при слишком низкой температуре, а также, если сам гелькоут был холодным. В общем данная проблема может возникнуть от любого нарушения технологии нанесения.

Если вы все правильно сделаете, то значительно увеличите срок эксплуатации вашего изделия. Также необходимо помнить, что максимальная температура в помещении не должна превышать 25 °С градусов. Сам гелькоут необходимо тщательно перемешивать перед нанесением на подготовленную поверхность, как до, так и после добавления катализатора (2%) и отвердителя. Большинство наносят гелькоут кисточкой или валиком, что не всегда удобно. Если площадь работы большая, то лучше воспользоваться краскопультом и равномерно распылить по всей поверхности, при этом толщина покрытия должна быть более 0.8 мм. Это также справедливо, если вы делаете ручную формовку в небольшой матрице.

Покрытие должно быть двухслойным, таким образом, вы сможете лучше проконтролировать удаление пузырей воздуха во время нанесения. Первый слой необходимо просушить не менее 5 минут перед вторым.

Правила безопасности при проведении работ

Гелькоут в высохшем состоянии безопасен для человека и не выделяет вредных веществ в окружающую среду, так как никаких химических реакций в его составе уже не происходит, тем более, когда изделия с ним используются на открытом воздухе.

Но когда гелькоут находится в жидком состоянии в момент нанесения, он выделяет очень вредные вещества для человека. Конкретно сейчас мы говорим о таком веществе как стирол. Пары стирола могут быть очень опасны, особенно если человек имеет хронические заболевания или аллергию. Стирол крайне негативно влияет на органы дыхания. Кроме стирола другие компоненты гелькоута вредны для кожи и слизистых оболочек, например, для глаз.

Кроме того гелькоут еще и очень горючий. Поэтому работать рядом с открытым огнем категорически запрещено. В противном случае может возникнуть пожар.

Если работы проводятся в помещении, в нем должна исправно функционировать естественная, а лучше принудительная вентиляция и не должно быть источников открытого огня, искр, либо нагревательных приборов с открытой спиралью.

Чтобы защитить себя, необходимо работать в средствах индивидуальной защиты (защитные маски, а лучше респиратор, очки, комбинезон (чтобы защитить кожу)).

Если вдруг возникнет пожар из-за воспламенения гелькоута, то тогда необходимо его тушить не водой, а при помощи пены или сухих химикатов из огнетушителя, либо водного тумана. Если этих противопожарных средств нет под рукой, то вполне подойдет обычный песок. Перед началом работ всегда убедитесь, что, если произойдет внештатная ситуация, вы сможете без проблем и паники ее устранить.

Виды гелькоута

Гелькоуты классифицируют по входящим в их состав смолам и дополнительным примесям, которые определяют их свойства. Соответственно каждый вид имеет свойства отличающие его от других видов. Все виды имеют множество цветовых решений (серый, коричневый, красный, зеленый), а могут быть бесцветными. Основные типы гелькоута применяются на разных этапах изготовления изделий, поэтому необходимо внимательно выбирать состав, который подойдет под ваши нужды. К примеру, чтобы изготовить матрицу для производства стеклопластика используется матричный гелькоут, а для формирования верхнего декоративного слоя изделия обычный, но он также бывает как для работ по изготовлению в матрице, так и для ремонта.

Если сравнивать гелькоут по свойствам с другими составами, такими как грунты и эмали, то у него есть важное преимущество – он позволяет сделать лицевое покрытие изделия более прочным, что непосредственно влияет на долговечность детали, а также наделить покрытие дополнительными свойствами для определенных целей. Например, высокотемпературный гелькоут используется для придания поверхности стойкости к воздействию высоких температур – зачастую такими бывают матричные виды составов, цель которых сделать оснастку наднежнее, повысить ее прочность в экстремальных условиях. Конструкционный гелькоут отличается твердостью после застывания и используется для создания прочных покрытий на изделиях, конструкция которых не предполагает изгибания. А вот эластичные составы используют для изделий, которые подвержены риску деформации, что снижает риск растрескивания поверхности в дальнейшем.

Выделяют следующие разновидности гелькоутов по свойствам:

  • Внутренние («полиэфирные эмали», «флокоуты»). Составы данного вида подходят для внутренней части изделия и непрофессионального применения. Ими покрывают поверхность, чтобы она формально выглядела более привлекательно. Фактура шагрени, которая может получаться при нанесении, позволяет маскировать различного рода дефекты. Внутренние гелькоуты не придают глянца поверхности, поэтому она будет матовой. Одним из составляющих флокоутов является воск (парафин) – он необходим для участия в процессе полимеризации поверхности, так как состав наносится на изделие с той стороны, где соприкосновение с матрицей отсутствует.
  • Наружные. Такие составы используются для нанесения на лицевую сторону изделия (которая соприкасается с матрицей изнутри), поэтому обладают выраженными декоративными качествами. Могут иметь различные цвета, от белого до бесцветного. При необходимости, в прозрачный состав можно добавить пигмент для придания нужного цвета. Но чаще всего используются изначально цветные колерованные составы.
  • Топкоуты. Такие составы аналогичны наружным, но используются для создания декоративно-защитного слоя на поверхности уже готовых изделий вне матрицы.
  • NPG, ISO-NPG гелькоуты.
  • Также есть множество готовых ремонтных составов на основе гелькоута для нанесения на готовое изделие после ремонта.

Существуют премиальные гелькоуты, но единственных их недостаток — это цена. В их состав входят эпоксидные смолы. «Обычные» гелькоуты, уступают по качеству премиальным, но их можно найти на прилавках магазина по приемлемой цене. Их получают путем синтеза полиэфирных смол. Можно сказать, одно, что дешевые составы пользуются большим спросом, нежели дорогие. Отсюда можно сделать вывод, что дешево не значит плохо. Также есть и другие более простые гелькоуты, которые произведены на основе ортофталевой, изофталевой, неопентилгликолевой, винилэфирной смолы. Но их не так часто можно встретить в розничном магазине, так как они менее популярны.

Как специальный вид следует назвать трудногорючий (самозатухающий) гелькоут. При воздействии пламени он не поддерживает горение, так как в него добавляют антипирены.

Отдельный вид - матричные гелькоуты. Они необходимы для изготовления матриц и болванов. О них поговорим подробнее.

Матричные гелькоуты

Матричный гелькоут, как и обычный является гелеобразным веществом, в состав которого входит смола, добавки, красители (для придания цвета). Такой состав позволяет достичь увеличенного срока эксплуатации изделия и обеспечивает повышенную защиту от воздействия химических веществ, атмосферного и механического воздействия, поэтому используется для изготовления многоразовых матриц, в которых изготавливаются стеклопластиковые изделия.

Если вам предстоит изготовить матрицу, то сначала необходимо сделать макет, в котором она будет формироваться. В зависимости от формы матрицы макеты изготавливают разным путем. Лучше всего использовать гладкую фанеру или пенопласт. Чтобы готовая матрица хорошо вынималась из макета необходимо его внутреннюю часть покрыть воском. Если вам необходимо сделать необычную форму, у которой много различных граней или углов, то в таком случае макет необходимо сделать из нескольких частей. В случае, если в макете будут перегородки, то их тоже необходимо покрыть воском.

На макет сначала наносится внутренний гелькоут – он станет первым слоем будущей матрицы. После высыхания образуется прочная основа для дальнейших работ. Далее, когда все затвердеет, на основу выкладывают стекловолокно и пропитывают его смолой – это армирующий слой. Чтобы зафиксировать изгибы необходимо наложить тонкий слой стекловуали. Также, по необходимости, можно использовать стекломаты и стеклоткань – они подходят для работы с матричным гелькоутом.

После того, как затвердеет армирующий слой, необходимо будет извлечь почти готовую матрицу из макета. Извлечь нужно аккуратно, без повреждений. После того как извлекли, необходимо покрыть ее слоем гелькоута для внешних работ – он будет выполнять роль краски.

Гелькоут необходимо наносить в два слоя, перед вторым слоем необходимо дать поверхности полностью высохнуть и только тогда можно наносить второй слой. После второго слоя вам необходимо будет нанести третий слой, он называется «SkinCoat». Этот слой включает в себя стекломат и порошковосвязанный мат. Далее для изделия необходима сушка. Для этого этапа необходимо выделить не менее 24 часов, в противном случае не все слои затвердеют и в дальнейшем могут появиться проблемы с покрытием.

Если вам необходимо в своей работе использовать более густой гелькоут, то в таком случае необходимо наносить его таким образом, чтобы слой покрытия составлял от 1 мм. Наносить можно чем угодно, хоть обычной кисточкой, но необходимо знать, что при работе с кисточкой слой может быть неровным и неравномерным – в итоге на поверхности может просвечивать стекловолокно. Также, если кисточка плохого качества, то она будет оставлять свои следы на поверхности. Поэтому, если у вас нет, то лучше приобрести распылитель или краскопульт. Конечно, это выходит дороже чем обычная кисточка, но если масштаб работы большой, то лучше потратиться, чтобы в конечном итоге получить отличный результат в виде ровной поверхности.

Вот некоторые матричные гелькоуты популярные на рынке:

  • G300TPB. Если сказать проще, то это тиксотропная смола на основе ортофталя. Она используется для создания корпусов автомобилей, лодок, яхт, катеров. Данная смола является теплостойкой и устойчивой к гидролизу.
  • S599TE. Это полиэфирная смола, она необходима для производства термопластика. Одной из особенностей данной смолы является то, что она способна выдерживать очень высокие температуры.
  • APOROL OneShot. Позволяет создавать формы для заливки без усадки.
  • MAXGUARD GT. Это винилэфирная смола.

В нашем ассортименте широкий перечень гелькуотов различного назначения - базовые гелькоуты ENGUARD, гелькоуты премиум класса MAXGUARD, гелькоуты с малой эмиссией стирола MAXGUARD NPматричные винилэфирные гелькуоты. С описаниями и харатеристиками гелькоутов Вы сможете ознакомиться в соответствующих разделах.

Как читать этикетку INEOS Composites

Маркировка гелькоутов

GE 64250 S

1. Тип гелькоута: GN, GE, GT и т.д., определяющий область применения и свойства гелькоута.

серия 60000 - красные и коричневые

серия 70000 - с эффектом металлик

серия 80000 - фиолетовые 

С полной цветовой картой гелькоутов Вы можете ознакомиться в наших представительствах. Карта Instint Color Service определяет порядка 720 цветов, кроме того имеется возможность изготовления гелькоутов с привязкой к системе RAL.

3. Характеристика гелькоута:

S - гелькоут для нанесения распылением при помощи чашечного распылителя гелькоута или специальной установки по напылению гелькоута

H - гелькоут для нанесения кистью или валиком

L -  гелькоут для горизонтальных поверхностей

A, B, C, D - маркировка указывающая время гелеобразования для технологии Instint Color Service

NA - непредускореннный гелькоут

Советы по применению и хранению гелькоутов

Для успешного применения смотрите "Справочник по обращению с гелькоутами" фирмы INEOS Composites. Самые важные моменты, которые обязательно следует учитывать при работе с гелькоутом:

- Температура всего оснащения и материалов должна быть между 18 и 25°С. Если температура слишком низкая, гелькоут не отвердится надлежащим образом. Недоотверждение (также возникшее по причине тонких слоев гелькоута или недостаточного количества катализатора) приведет к дефектам;

- Аккуратно перемешайте гелькоут в оригинальной таре перед использованием;

- Поместите необходимое количество гелькоута в емкость, достаточную для того, чтобы добавить 2% катализатора и тщательно перемешать катализатор с гелькоутом;

- Кистевой гелькоут должен наноситься высококачественной кистью в два слоя. Наносите кистевой гелькоут очень осторожно, чтобы получить ровные слои без вмятин и воздушных пузырьков. Необходимо дать гелькоуту время для отверждения между нанесением слоев до формирования липкой поверхности (до отлипа), которая не окрашивается при прикосновении кончиками пальцев (от минимум 3 до максимум 6 часов);

- Гелькоут для напыления необходимо наносить путем напыления несколькими тонкими слоями влажный на влажный (прим. 0,2 мм) с помощью самого маленького сопла и при наименьшем давлении. Необходимо делать 2-4 - минутный перерыв между нанесением слоев для правильного высвобождения воздуха;

- Общая толщина отверждаемого гелькоута будет 0,8 мм.

- Максимальный срок хранения гелькоута - от 3 до 6 месяцев со дня даты производства при температуре не выше 25°С и хранении вдали от прямого солнечного света.
 
Полезные ссылки: