Епоксидите са полимерни химикали, които се втвърдяват в твърди повърхности. Епоксидът може да се използва като част от лепила или като покрития за повърхности. Епоксидът е лек, антикорозионен и притежава други полезни механични качества, които го правят ценен материал за използване в самолети, автомобили, строителство, ремонт на бетонна повърхност, армировка на хидроенергийни конструкции и електронни устройства. Епоксидните смоли работят добре като свързващи агенти за метали, дърво, пластмаси и други материали. Докато епоксидът остава издръжлив при повечето ежедневни условия, разграждането на неговата полимерна матрица може да възникне поради висока топлина и топлина, комбинирани с влага.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Епоксидът се използва в много съвременни самолети, превозни средства, конструкции и електронни устройства. Докато епоксидът сам се разгражда с висока температура и влажност, съвременните покрития и смеси му помагат да издържа на екстремна топлина.
Високи топлинни ефекти
Много епоксиди запазват своите трайни качества като жилавост на счупване от ниски температури, когато са най-твърди, до стайни температури. Вискоеластичните свойства на епоксида обаче стават очевидни с въвеждането на висока температура. Температурата, при която се получава изкривяване на топлината, варира между 20 и 90 градуса по Целзий (68–195 F). С увеличаване на температурата значително количество от якостта на огъване и натиск на епоксида намалява. Когато температурата се повиши до 60 градуса по Целзий, епоксидът достига температурата на изкривяване на топлината (HDT) и тя започва да се деформира. HDT на епоксид съответства на температурата му на стъкло преминаване. Продължаващото повишаване на температурите до 90 градуса С води до по-пластично поведение. Повишаването на температурата също води до загуба на товароносимост и твърдост. Следователно епоксиите са податливи на повишаване на температурата.
Ефекти на температурата и влажността
Излагането на околната среда на материали на епоксидна основа води до тяхното разграждане. Ултравиолетовото лъчение, влагата и температурата играят роля при разграждането на матрицата на епоксидната смола. Когато това се случи, епоксидът губи своите полезни механични свойства като якост на огъване. Дори при стайна температура с 95 процента относителна влажност, епоксидът се пластифицира и набъбва и това нараства с температурата. При умерени температури и ниска относителна влажност епоксидът остава устойчив. Причината за този ефект е, че полимерните композити абсорбират влагата от въздуха. Количеството абсорбция на влага, което влияе върху епоксидите, зависи от това кой втвърдител е използван и как епоксидът е втвърден. При високи температури процесът на пластифициране протича много по-бързо. Ниската влажност позволява омрежване, което подобрява механичните свойства на епоксида.
Съвременни епоксидни композитни качества
Въпреки тези проблеми, съвременните епоксидни смоли могат да бъдат подсилени чрез добавяне на определени втвърдяващи агенти, за да издържат на високи температури. Епоксидните смоли с пръчковидна структура са склонни да издържат на температурни крайности по-добре от тези със структури, които са гъвкави. Епоксидните смоли с бромови атоми проявяват забавител на горенето. Подсилените с въглеродни влакна епоксидни композити могат да издържат на значително висока температура (до 1500 градуса по Целзий), което ги прави ценни за компонентите на самолета. Покрития като титан осигуряват бариера за топлина и влага и удължават живота на епоксидните материали.