Epoksi su polimerne kemikalije koje se stvrdnjavaju na tvrdim površinama. Epoksid se može koristiti kao dio ljepila ili kao premaz za površine. Epoksid je lagan, antikorozivan i posjeduje druge korisne mehaničke osobine zbog kojih je vrijedan materijal uporaba u zrakoplovima, automobilima, građevinarstvu, popravljanju betonske površine, ojačanju hidroelektrana i elektroničkim sustavima uređaji. Epoksidne smole dobro djeluju kao vezivna sredstva za metale, drvo, plastiku i druge materijale. Iako epoksid ostaje trajan u većini svakodnevnih uvjeta, može doći do razgradnje njegove polimerne matrice zbog velike topline i topline u kombinaciji s vlagom.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Epoksid se koristi u mnogim modernim zrakoplovima, vozilima, konstrukcijama i elektroničkim uređajima. Dok se epoksid sam razgrađuje s visokom temperaturom i vlagom, moderni premazi i smjese pomažu mu da izdrži ekstremne vrućine.
Učinci visoke topline
Mnogi epoksidi zadržavaju svoje trajne kvalitete poput žilavosti na lomove od niskih temperatura, kada su najtvrđe, do sobnih temperatura. Viskoelastična svojstva epoksida, međutim, postaju očita uvođenjem velike vrućine. Temperatura na kojoj dolazi do izobličenja topline kreće se između 20 i 90 Celzijevih stupnjeva (68–195 F). Kako se temperatura povećava, značajna količina elastične i tlačne čvrstoće epoksida opada. Kada se temperatura povisi na 60 Celzijevih stupnjeva, epoksid doseže temperaturu izobličenja topline (HDT) i on se počinje deformirati. HDT epoksida korelira s njegovom temperaturom staklenog prijelaza. Daljnji porast temperatura na 90 stupnjeva C dovodi do duktilnijeg ponašanja. Povećanje temperature također dovodi do gubitka nosivosti i krutosti. Epoksiji su, dakle, osjetljivi na povišenje temperature.
Učinci temperature i vlažnosti
Izloženost okoliša materijala na bazi epoksida dovodi do njihove razgradnje. Ultraljubičasto zračenje, vlaga i temperatura igraju ulogu u razbijanju epoksidne matrice. Kada se to dogodi, epoksid gubi svoja korisna mehanička svojstva poput čvrstoće na savijanje. Čak i na sobnoj temperaturi s 95 posto relativne vlažnosti, epoksid se plastificira i nabubri, a to raste s temperaturom. U umjerenim temperaturama i niskoj relativnoj vlažnosti, epoksid ostaje postojan. Razlog ovog učinka je taj što polimerni kompoziti upijaju vlagu iz zraka. Količina upijanja vlage koja utječe na epokside ovisi o tome koji se učvršćivač koristi i kako se epoksid stvrdnjava. Na visokim temperaturama proces plastificiranja odvija se mnogo brže. Niska vlažnost omogućuje umrežavanje, što poboljšava mehanička svojstva epoksida.
Moderne epoksi kompozitne kvalitete
Unatoč tim problemima, moderni epoksidi mogu se ojačati dodavanjem određenih sredstava za otvrdnjavanje kako bi izdržali visoke temperature. Epoksidne smole sa šipkastom strukturom teže podnose ekstremne temperature bolje od onih s fleksibilnim strukturama. Epoksidne smole s atomima broma pokazuju sposobnost usporavanja gorenja. Epoksidni kompoziti ojačani ugljikovim vlaknima mogu podnijeti znatno visoku toplinu (čak 1500 stupnjeva Celzijusa), što ih čini vrijednima za zrakoplovne komponente. Premazi poput titana pružaju prepreku toplini i vlažnosti i produžuju vijek trajanja epoksidnih materijala.