Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Effekter med høy varme
- Effekter av temperatur og fuktighet
- Moderne epoksykomposittkvaliteter
Epoksyer er polymerkjemikalier som herdes i harde overflater. Epoksy kan brukes som en del av lim eller som belegg for overflater. Epoxy er lett, korrosivt og har andre nyttige mekaniske egenskaper som gjør det til et verdifullt materiale for bruk i fly, biler, konstruksjon, reparasjon av betongoverflater, armering av vannkraftstruktur og elektroniske apparater. Epoksyharpikser fungerer godt som bindemidler for metaller, tre, plast og andre materialer. Mens epoksy forblir holdbar under de fleste daglige forhold, kan nedbrytning av polymermatrisen oppstå på grunn av høy varme og varme kombinert med fuktighet.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Epoxy brukes i mange moderne fly, kjøretøy, strukturer og elektroniske apparater. Mens epoksy på egen hånd forringes med høy temperatur og luftfuktighet, hjelper moderne belegg og blandinger den til å tåle ekstrem varme.
Effekter med høy varme
Mange epoksyer beholder sine holdbare egenskaper, for eksempel bruddseighet fra lave temperaturer, når de er hardest, til romtemperatur. De viskoelastiske egenskapene til epoksy blir imidlertid tydelige ved innføringen av høy varme. Temperaturen der varmeforvrengning oppstår varierer mellom 20 og 90 grader Celsius. Når temperaturen øker, reduseres en betydelig mengde av bøynings- og trykkstyrken til epoksy. Når temperaturen øker til 60 grader, når epoksy Heat Distortion Temperature (HDT), og den begynner å deformeres. HDT-en til en epoksy korrelerer med glassovergangstemperaturen. Den fortsatte økningen i temperaturer til 90 grader fører til mer behagelig oppførsel. Temperaturøkningen fører også til tap av bæreevne og stivhet. Epoksy er derfor utsatt for temperaturøkning.
Effekter av temperatur og fuktighet
Miljøeksponering av epoksybaserte materialer fører til nedbrytning av dem. Ultrafiolett stråling, fuktighet og temperatur spiller alle en rolle i å bryte ned en epoksymatrise. Når det skjer, mister epoksyen sine nyttige mekaniske egenskaper som bøyestyrke. Selv ved romtemperatur med 95 prosent relativ luftfuktighet, mykner epoxy og sveller, og dette øker med temperaturen. Ved moderate temperaturer og lav relativ luftfuktighet forblir epoksy stødig. Årsaken til denne effekten er at polymerkompositter absorberer fuktighet fra luften. Mengden fuktabsorpsjon som påvirker epoksy, avhenger av hvilken herder som brukes og hvordan epoksyen er herdet. Ved høye temperaturer fortsetter plastifiseringsprosessen mye raskere. Lav luftfuktighet gir mulighet for tverrbinding, noe som forbedrer epoksyens mekaniske egenskaper.
Moderne epoksykomposittkvaliteter
Til tross for disse problemene, kan moderne epoksyer styrkes ved tilsetning av visse herdemidler for å motstå høye temperaturer. Epoksyharpikser med en stavstruktur har en tendens til å tåle temperaturekstremer bedre enn de med strukturer som er fleksible. Epoksyharpikser med bromatomer har flammehemmende evne. Karbonfiberforsterkede epoksykompositter tåler betydelig høy varme (så høyt som 1500 grader Celsius), noe som gjør dem verdifulle for flykomponenter. Belegg som titan gir en barriere mot varme og fuktighet og forlenger epoksymaterialenes levetid.