Τα εποξικά είναι πολυμερή χημικά που σκληραίνουν σε σκληρές επιφάνειες. Το εποξειδικό υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέρος κόλλας ή ως επικαλύψεις επιφανειών. Το εποξειδικό είναι ελαφρύ, αντιδιαβρωτικό και διαθέτει άλλες χρήσιμες μηχανικές ιδιότητες που το καθιστούν πολύτιμο υλικό χρήση σε αεροσκάφη, αυτοκίνητα, κατασκευές, επιφανειακές επιδιορθώσεις σκυροδέματος, ενίσχυση δομής υδροηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρονική συσκευές. Οι εποξικές ρητίνες λειτουργούν καλά ως συνδετικά μέσα για μέταλλα, ξύλο, πλαστικά και άλλα υλικά. Ενώ το εποξικό παραμένει ανθεκτικό στις περισσότερες καθημερινές συνθήκες, μπορεί να προκληθεί αποικοδόμηση της πολυμερούς μήτρας του λόγω της υψηλής θερμότητας και της θερμότητας σε συνδυασμό με την υγρασία.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Το Epoxy χρησιμοποιείται σε πολλά σύγχρονα αεροσκάφη, οχήματα, κατασκευές και ηλεκτρονικές συσκευές. Ενώ η εποξική απόσπαση από μόνη της με υψηλή θερμοκρασία και υγρασία, τα σύγχρονα επιχρίσματα και τα μίγματα το βοηθούν να αντέχει σε ακραία ζέστη.
Εφέ υψηλής θερμότητας
Πολλά εποξικά διατηρούν τις ανθεκτικές τους ιδιότητες, όπως η αντοχή στη θραύση από χαμηλές θερμοκρασίες, όταν είναι πιο σκληρές, σε θερμοκρασίες δωματίου. Ωστόσο, οι ιξωδοελαστικές ιδιότητες του εποξειδίου γίνονται εμφανείς με την εισαγωγή υψηλής θερμότητας. Η θερμοκρασία στην οποία παρατηρείται παραμόρφωση θερμότητας κυμαίνεται μεταξύ 20 και 90 βαθμών Κελσίου (68–195 F). Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, μειώνεται σημαντική ποσότητα της αντοχής σε κάμψη και συμπιεστική εποξική. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται στους 60 βαθμούς Κελσίου, το εποξικό φτάνει στη Θερμοκρασία Παραμόρφωσης Θερμότητας (HDT) και αρχίζει να παραμορφώνεται. Το HDT ενός εποξικού συσχετίζεται με τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού. Η συνεχής αύξηση των θερμοκρασιών στους 90 βαθμούς C οδηγεί σε πιο όλκιμη συμπεριφορά. Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί επίσης σε απώλεια φέρουσας ικανότητας και δυσκαμψίας. Επομένως, τα εποξικά είναι ευαίσθητα σε αυξήσεις θερμοκρασίας.
Επιδράσεις θερμοκρασίας και υγρασίας
Η περιβαλλοντική έκθεση των εποξειδικών υλικών οδηγεί στην αποδόμησή τους. Η υπεριώδης ακτινοβολία, η υγρασία και η θερμοκρασία παίζουν ρόλο στη διάσπαση μιας εποξικής μήτρας. Όταν συμβεί αυτό, το εποξικό χάνει τις χρήσιμες μηχανικές του ιδιότητες όπως η αντοχή σε κάμψη. Ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου με 95% σχετική υγρασία, τα εποξικά πλαστικοποιούνται και διογκώνονται και αυτό αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Σε μέτριες θερμοκρασίες και χαμηλή σχετική υγρασία, το εποξικό παραμένει σταθερό. Ο λόγος για αυτό το αποτέλεσμα είναι ότι τα πολυμερή σύνθετα απορροφούν υγρασία από τον αέρα. Η ποσότητα απορρόφησης υγρασίας που επηρεάζει τα εποξικά εξαρτάται από το ποια σκληρυντική ουσία χρησιμοποιείται και πώς θεραπεύεται το εποξικό. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η διαδικασία πλαστικοποίησης προχωρά πολύ πιο γρήγορα. Η χαμηλή υγρασία επιτρέπει τη διασύνδεση, η οποία βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητες του εποξικού.
Σύγχρονες εποξικές σύνθετες ιδιότητες
Παρά αυτά τα ζητήματα, τα σύγχρονα εποξικά μπορούν να ενισχυθούν με την προσθήκη ορισμένων μέσων σκλήρυνσης για να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι εποξικές ρητίνες με δομή ράβδου τείνουν να αντέχουν σε ακραίες θερμοκρασίες καλύτερα από αυτές με δομές που είναι εύκαμπτες. Οι εποξικές ρητίνες με άτομα βρωμίου εμφανίζουν ικανότητα επιβράδυνσης της φλόγας. Τα εποξειδικά σύνθετα με ενισχυμένες ίνες άνθρακα μπορούν να αντέξουν σημαντικά υψηλή θερμότητα (έως 1500 βαθμούς Κελσίου), καθιστώντας τα πολύτιμα για τα συστατικά του αεροσκάφους. Οι επικαλύψεις όπως το τιτάνιο παρέχουν εμπόδιο στη θερμότητα και την υγρασία και επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των εποξικών υλικών.