Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Effekter med høj varme
- Effekter af temperatur og fugtighed
- Moderne Epoxy-sammensatte kvaliteter
Epoxier er polymerkemikalier, der hærder i hårde overflader. Epoxy kan bruges som en del af lim eller som belægninger til overflader. Epoxy er let, korrosionshæmmende og har andre nyttige mekaniske egenskaber, der gør det til et værdifuldt materiale til brug i fly, biler, konstruktion, reparation af betonoverflader, vandkraftstrukturforstærkning og elektroniske apparater. Epoxyharpikser fungerer godt som bindemidler til metaller, træ, plast og andre materialer. Mens epoxy forbliver holdbar under de fleste hverdagslige forhold, kan nedbrydning af dens polymermatrix opstå på grund af høj varme og varme kombineret med fugtighed.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Epoxy bruges i mange moderne fly, køretøjer, strukturer og elektroniske apparater. Mens epoxy på egen hånd nedbrydes med høj temperatur og fugtighed, hjælper moderne overtræk og blandinger den med at modstå ekstrem varme.
Effekter med høj varme
Mange epoxier fastholder deres holdbare egenskaber, såsom brudsejhed fra lave temperaturer, når de er hårdest, til stuetemperaturer. De viskoelastiske egenskaber af epoxy bliver imidlertid tydelige med introduktionen af høj varme. Temperaturen, hvor varmeforvrængning finder sted, ligger mellem 20 og 90 grader Celsius (68–195 F). Når temperaturen stiger, falder en betydelig mængde af bøjnings- og trykstyrken af epoxy. Når temperaturen stiger til 60 grader Celsius, når epoxy varmeforvrængningstemperaturen (HDT), og den begynder at deformere. HDT'en for en epoxy korrelerer med dens glasovergangstemperatur. Den fortsatte stigning i temperaturer til 90 grader fører til mere duktil opførsel. Temperaturstigningen fører også til tab af bæreevne og stivhed. Epoxier er derfor følsomme over for temperaturstigninger.
Effekter af temperatur og fugtighed
Miljøeksponering af epoxy-baserede materialer fører til deres nedbrydning. Ultraviolet stråling, fugtighed og temperatur spiller alle en rolle i nedbrydningen af en epoxys matrix. Når dette sker, mister epoxyen sine nyttige mekaniske egenskaber, såsom bøjningsstyrke. Selv ved stuetemperatur med 95 procent relativ fugtighed blødgør epoxy og kvælder, og dette stiger med temperaturen. Ved moderate temperaturer og lav relativ fugtighed forbliver epoxy standhaftig. Årsagen til denne virkning er, at polymersammensætninger absorberer fugt fra luften. Mængden af fugtabsorption, der påvirker epoxier, afhænger af, hvilken hærder der bruges, og hvordan epoxy hærdes. Ved høje temperaturer foregår plastificeringsprocessen meget hurtigere. Lav luftfugtighed muliggør tværbinding, hvilket forbedrer epoxys mekaniske egenskaber.
Moderne Epoxy-sammensatte kvaliteter
På trods af disse problemer kan moderne epoxier styrkes ved tilsætning af visse hærdemidler til at modstå høje temperaturer. Epoxyharpikser med en stangstruktur har en tendens til at modstå ekstreme temperaturer end dem med strukturer, der er fleksible. Epoxyharpikser med bromatomer udviser flammehæmmende evne. Kulfiberforstærkede epoxykompositter kan modstå betydelig høj varme (så højt som 1500 grader Celsius), hvilket gør dem værdifulde for flykomponenter. Overtræk som titan giver en barriere mod varme og fugtighed og forlænger epoxymaterialernes levetid.