Les époxydes sont des polymères chimiques qui durcissent dans les surfaces dures. L'époxy peut être utilisé dans le cadre de colles ou comme revêtements de surfaces. L'époxy est léger, anticorrosif et possède d'autres qualités mécaniques utiles qui en font un matériau précieux pour utilisation dans les avions, les automobiles, la construction, la réparation de surfaces en béton, le renforcement des structures hydroélectriques et l'électronique dispositifs. Les résines époxy fonctionnent bien comme agents de liaison pour les métaux, le bois, les plastiques et d'autres matériaux. Alors que l'époxy reste durable dans la plupart des conditions quotidiennes, la dégradation de sa matrice polymère peut se produire en raison de la chaleur élevée et de la chaleur combinée à l'humidité.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
L'époxy est utilisé dans de nombreux avions, véhicules, structures et appareils électroniques modernes. Alors que l'époxy seul se dégrade avec une température et une humidité élevées, les revêtements et les mélanges modernes l'aident à résister à une chaleur extrême.
Effets de chaleur élevée
De nombreux époxy conservent leurs qualités durables telles que la résistance à la rupture des basses températures, lorsqu'elles sont les plus dures, jusqu'à la température ambiante. Les propriétés viscoélastiques de l'époxy, cependant, deviennent apparentes avec l'introduction de chaleur élevée. La température à laquelle la distorsion thermique se produit varie entre 20 et 90 degrés Celsius (68-195 F). À mesure que la température augmente, une quantité importante de la résistance à la flexion et à la compression de l'époxyde diminue. Lorsque la température augmente à 60 degrés Celsius, l'époxyde atteint la température de distorsion thermique (HDT) et commence à se déformer. La HDT d'un époxy est corrélée à sa température de transition vitreuse. L'augmentation continue des températures jusqu'à 90 degrés C conduit à un comportement plus ductile. L'augmentation de la température entraîne également une perte de capacité de charge et de rigidité. Les époxydes sont donc sensibles aux augmentations de température.
Effets de la température et de l'humidité
L'exposition environnementale des matériaux à base d'époxy entraîne leur dégradation. Le rayonnement ultraviolet, l'humidité et la température jouent tous un rôle dans la décomposition de la matrice époxy. Lorsque cela se produit, l'époxyde perd ses propriétés mécaniques utiles telles que la résistance à la flexion. Même à température ambiante avec 95 % d'humidité relative, l'époxyde plastifie et gonfle, et cela augmente avec la température. Dans des températures modérées et une faible humidité relative, l'époxy reste stable. La raison de cet effet est que les composites polymères absorbent l'humidité de l'air. La quantité d'absorption d'humidité qui affecte les époxy dépend du durcisseur utilisé et de la façon dont l'époxyde est durci. À des températures élevées, le processus de plastification se déroule beaucoup plus rapidement. Une faible humidité permet la réticulation, ce qui améliore les propriétés mécaniques de l'époxyde.
Qualités des composites époxy modernes
Malgré ces problèmes, les époxys modernes peuvent être renforcés par l'ajout de certains agents de durcissement pour résister à des températures élevées. Les résines époxy avec une structure en tige ont tendance à mieux résister aux températures extrêmes que celles avec des structures flexibles. Les résines époxy avec des atomes de brome présentent une capacité ignifuge. Les composites époxy renforcés de fibres de carbone peuvent résister à une chaleur considérablement élevée (jusqu'à 1500 degrés Celsius), ce qui les rend précieux pour les composants d'avions. Les revêtements tels que le titane offrent une barrière à la chaleur et à l'humidité et prolongent la durée de vie des matériaux époxy.