الإيبوكسيات هي مواد كيميائية بوليمرية يتم علاجها في الأسطح الصلبة. يمكن استخدام الإيبوكسي كجزء من المواد اللاصقة أو كطلاء للأسطح. الإيبوكسي خفيف الوزن ومضاد للتآكل ويمتلك صفات ميكانيكية مفيدة أخرى تجعله مادة قيّمة تستخدم في الطائرات والسيارات والبناء وإصلاح سطح الخرسانة وتقوية هيكل الطاقة الكهرومائية والإلكترونية الأجهزة. تعمل راتنجات الايبوكسي بشكل جيد كعوامل ربط للمعادن والخشب والبلاستيك والمواد الأخرى. بينما يظل الإيبوكسي متينًا في معظم الظروف اليومية ، يمكن أن يحدث تدهور لمصفوفة البوليمر بسبب الحرارة المرتفعة والحرارة المقترنة بالرطوبة.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
يستخدم الايبوكسي في العديد من الطائرات والمركبات والهياكل والأجهزة الإلكترونية الحديثة. بينما يتحلل الإيبوكسي من تلقاء نفسه مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة ، تساعده الطلاءات والخلائط الحديثة على تحمل الحرارة الشديدة.
تأثيرات الحرارة العالية
تحتفظ العديد من الإيبوكسيات بخصائصها المتينة مثل مقاومة الكسر من درجات الحرارة المنخفضة ، عندما تكون في أقصى درجاتها ، إلى درجات حرارة الغرفة. ومع ذلك ، تتضح خصائص الإيبوكسي اللزجة المرنة مع إدخال الحرارة العالية. تتراوح درجة الحرارة التي يحدث عندها التشوه الحراري بين 20 و 90 درجة مئوية (68-195 فهرنهايت). مع ارتفاع درجة الحرارة ، تقل كمية كبيرة من قوة الانحناء والضغط للإيبوكسي. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 60 درجة مئوية ، يصل الايبوكسي إلى درجة حرارة التشويه الحراري (HDT) ، ويبدأ في التشوه. يرتبط HDT للإيبوكسي بدرجة حرارة التزجج. تؤدي الزيادة المستمرة في درجات الحرارة إلى 90 درجة مئوية إلى سلوك مطيل أكثر. تؤدي زيادة درجة الحرارة أيضًا إلى فقدان القدرة على التحمل والصلابة. لذلك ، فإن الإيبوكسيات عرضة لارتفاع درجة الحرارة.
تأثيرات درجة الحرارة والرطوبة
يؤدي التعرض البيئي للمواد القائمة على الإيبوكسي إلى تدهورها. تلعب الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة ودرجة الحرارة دورًا في تكسير مصفوفة الإيبوكسي. عندما يحدث ذلك ، يفقد الايبوكسي خواصه الميكانيكية المفيدة مثل قوة الانحناء. حتى في درجة حرارة الغرفة مع 95 في المائة من الرطوبة النسبية ، يلدّن الإيبوكسي ويتضخم ، وهذا يزيد مع درجة الحرارة. في درجات الحرارة المعتدلة والرطوبة النسبية المنخفضة ، يظل الايبوكسي ثابتًا. سبب هذا التأثير هو أن مركبات البوليمر تمتص الرطوبة من الهواء. يعتمد مقدار امتصاص الرطوبة الذي يؤثر على الإيبوكسي على نوع مادة التقسية المستخدمة وكيفية علاج الإيبوكسي. في درجات الحرارة العالية ، تستمر عملية التلدين بسرعة أكبر. تسمح الرطوبة المنخفضة بالربط المتقاطع ، مما يحسن الخواص الميكانيكية للإيبوكسي.
صفات مركب الايبوكسي الحديث
على الرغم من هذه المشكلات ، يمكن تقوية الإيبوكسيات الحديثة عن طريق إضافة عوامل معالجة معينة لتحمل درجات الحرارة المرتفعة. تميل راتنجات الايبوكسي ذات الهيكل القضيبي إلى تحمل درجات الحرارة القصوى بشكل أفضل من تلك ذات الهياكل المرنة. تُظهر راتنجات الايبوكسي مع ذرات البروم قدرة مثبطة للهب. يمكن لمركبات الإيبوكسي المقواة بألياف الكربون أن تتحمل درجات حرارة عالية بشكل ملحوظ (تصل إلى 1500 درجة مئوية) ، مما يجعلها ذات قيمة لمكونات الطائرات. توفر الطلاءات مثل التيتانيوم حاجزًا للحرارة والرطوبة وإطالة عمر مواد الإيبوكسي.