Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Učinki z visoko toploto
- Temperaturni in vlažni učinki
- Sodobne epoksi sestavljene kakovosti
Epoksi so polimerne kemikalije, ki se strdijo na trdih površinah. Epoksi se lahko uporablja kot del lepila ali kot premaz za površine. Epoksi je lahek, antikoroziven in ima druge uporabne mehanske lastnosti, zaradi katerih je dragocen material za uporabo v letalih, avtomobilih, gradbeništvu, popravilih betonskih površin, ojačanju hidroenergetskih konstrukcij in elektronskih napravah. Epoksidne smole dobro delujejo kot veziva za kovine, les, plastiko in druge materiale. Medtem ko epoksi v večini vsakodnevnih pogojev ostane trpežen, lahko pride do razgradnje njegove polimerne matrice zaradi visoke vročine in toplote v kombinaciji z vlago.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Epoksi se uporablja v številnih sodobnih letalih, vozilih, strukturah in elektronskih napravah. Medtem ko se epoksi sam razgradi z visoko temperaturo in vlago, sodobni premazi in mešanice pomagajo, da prenese izjemno vročino.
Učinki z visoko toploto
Številni epoksi ohranijo trajne lastnosti, kot je žilavost pri zlomu, od najtežjih, do najnižjih. Viskoelastične lastnosti epoksi pa postanejo očitne z vnosom visoke vročine. Temperatura, pri kateri pride do izkrivljanja toplote, se giblje med 20 in 90 stopinj Celzija (68–195 F). Z naraščanjem temperature se znatno zmanjša upogibna in tlačna trdnost epoksi. Ko temperatura naraste na 60 stopinj Celzija, epoksi doseže temperaturo izkrivljanja toplote (HDT) in se začne deformirati. HDT epoksidne snovi ustreza korekciji temperature stekla. Nenehno zvišanje temperatur na 90 stopinj C vodi v bolj duktilno vedenje. Povišanje temperature vodi tudi do izgube nosilne zmogljivosti in togosti. Zato so epoksi občutljivi za zvišanje temperature.
Temperaturni in vlažni učinki
Izpostavljenost materialov na osnovi epoksidov v okolju vodi k njihovi degradaciji. Ultravijolično sevanje, vlaga in temperatura igrajo vlogo pri razbijanju matrice epoksidov. Ko se to zgodi, epoksid izgubi uporabne mehanske lastnosti, kot je trdnost na upogib. Tudi pri sobni temperaturi s 95-odstotno relativno vlažnostjo epoksi plastificira in nabrekne, kar pa se poveča s temperaturo. Pri zmernih temperaturah in nizki relativni vlagi ostaja epoksi trden. Razlog za ta učinek je, da polimerni kompoziti absorbirajo vlago iz zraka. Količina absorpcije vlage, ki vpliva na epoksije, je odvisna od tega, kateri trdilec se uporablja in kako se epoksi strdi. Pri visokih temperaturah proces plastifikacije poteka veliko hitreje. Nizka vlažnost omogoča navzkrižno povezovanje, kar izboljša mehanske lastnosti epoksi.
Sodobne epoksi sestavljene kakovosti
Kljub tem vprašanjem je mogoče sodobne epoksije okrepiti z dodatkom nekaterih utrjevalcev, ki lahko prenesejo visoke temperature. Epoksidne smole s strukturo paličic bolje prenesejo temperaturne skrajnosti kot tiste, ki imajo prožne strukture. Epoksidne smole z atomi broma kažejo sposobnost zaviranja gorenja. Epoksidni kompoziti, ojačeni z ogljikovimi vlakni, lahko prenesejo močno visoko toploto (do 1500 stopinj Celzija), zaradi česar so dragoceni za letalske komponente. Premazi, kot je titan, preprečujejo toploto in vlago ter podaljšujejo življenjsko dobo epoksidnih materialov.