Epoxies zijn polymeerchemicaliën die uitharden tot harde oppervlakken. Epoxy kan worden gebruikt als onderdeel van lijmen of als coatings voor oppervlakken. Epoxy is lichtgewicht, corrosiewerend en heeft andere nuttige mechanische eigenschappen waardoor het een waardevol materiaal is voor gebruik in vliegtuigen, auto's, de bouw, reparatie van betonoppervlakken, waterkrachtversterking en elektronische apparaten. Epoxyharsen werken goed als bindmiddelen voor metalen, hout, kunststoffen en andere materialen. Hoewel epoxy onder de meeste alledaagse omstandigheden duurzaam blijft, kan afbraak van de polymeermatrix optreden door hoge warmte en hitte in combinatie met vocht.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Epoxy wordt gebruikt in veel moderne vliegtuigen, voertuigen, constructies en elektronische apparaten. Terwijl epoxy op zichzelf afbreekt met hoge temperaturen en vochtigheid, helpen moderne coatings en mengsels het bestand te zijn tegen extreme hitte.

Hoge hitte-effecten

Veel epoxies behouden hun duurzame eigenschappen, zoals breuktaaiheid van laag temperaturen, wanneer ze het moeilijkst zijn, tot kamertemperatuur. De visco-elastische eigenschappen van epoxy worden echter duidelijk door de introductie van hoge warmte. De temperatuur waarbij warmtevervorming optreedt, varieert van 20 tot 90 graden Celsius (68-195 F). Naarmate de temperatuur toeneemt, neemt een aanzienlijke hoeveelheid van de buig- en druksterkte van epoxy af. Wanneer de temperatuur stijgt tot 60 graden Celsius, bereikt epoxy de Heat Distortion Temperature (HDT) en begint deze te vervormen. De HDT van een epoxy komt overeen met de glasovergangstemperatuur. De voortdurende toename van de temperatuur tot 90 ° C leidt tot meer ductiel gedrag. De temperatuurstijging leidt ook tot verlies van draagvermogen en stijfheid. Epoxies zijn daarom gevoelig voor temperatuurstijgingen.

Temperatuur- en vochtigheidseffecten

Milieublootstelling van op epoxy gebaseerde materialen leidt tot degradatie. Ultraviolette straling, vocht en temperatuur spelen allemaal een rol bij het afbreken van een epoxy-matrix. Wanneer dat gebeurt, verliest de epoxy zijn bruikbare mechanische eigenschappen zoals buigsterkte. Zelfs bij kamertemperatuur met een relatieve vochtigheid van 95% plastificeert en zwelt epoxy, en dit neemt toe met de temperatuur. Bij gematigde temperaturen en lage relatieve vochtigheid blijft epoxy behouden. De reden voor dit effect is dat polymeercomposieten vocht uit de lucht absorberen. De hoeveelheid vochtabsorptie die epoxyhars beïnvloedt, hangt af van welke verharder wordt gebruikt en hoe de epoxy is uitgehard. Bij hoge temperaturen verloopt het proces van weekmaking veel sneller. Lage luchtvochtigheid zorgt voor vernetting, wat de mechanische eigenschappen van de epoxy verbetert.

Eigenschappen van moderne epoxycomposities |

Ondanks deze problemen kunnen moderne epoxy's worden versterkt door toevoeging van bepaalde uithardingsmiddelen aan bestand tegen hoge temperaturen. Epoxyharsen met een staafstructuur hebben de neiging beter bestand te zijn tegen extreme temperaturen dan die met structuren die flexibel zijn. Epoxyharsen met broomatomen vertonen vlamvertragende eigenschappen. Koolstofvezelversterkte epoxycomposieten zijn bestand tegen aanzienlijk hoge hitte (tot wel 1500 graden Celsius), waardoor ze waardevol zijn voor vliegtuigcomponenten. Coatings zoals titanium vormen een barrière tegen hitte en vocht en verlengen de levensduur van de epoxymaterialen.