Epoksyer er polymerkjemikalier som herdes på harde overflater. Epoxy kan brukes som en del av lim eller som belegg for overflater. Epoxy er lett, korroderende og har andre nyttige mekaniske egenskaper som gjør det til et verdifullt materiale bruk i fly, biler, konstruksjon, reparasjon av betongoverflate, forsterkning av vannkraftkonstruksjon og elektronisk enheter. Epoksyharpikser fungerer godt som bindemidler for metaller, tre, plast og andre materialer. Mens epoxy forblir holdbart under de fleste daglige forhold, kan nedbrytning av polymermatrisen oppstå på grunn av høy varme og varme kombinert med fuktighet.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Epoxy brukes i mange moderne fly, kjøretøyer, strukturer og elektroniske enheter. Mens epoxy på egen hånd brytes ned med høy temperatur og fuktighet, hjelper moderne belegg og blandinger det med å motstå ekstrem varme.
Effekter med høy varme
Mange epoksyer beholder sine holdbare egenskaper som bruddseighet fra lave temperaturer, når de er hardest, til romtemperatur. De viskoelastiske egenskapene til epoxy blir imidlertid tydelige med innføringen av høy varme. Temperaturen der varmeforvrengning oppstår, varierer mellom 20 og 90 grader Celsius (68–195 F). Når temperaturen øker, reduseres en betydelig mengde av bøynings- og trykkfastheten til epoxy. Når temperaturen øker til 60 grader Celsius, når epoxy Heat Distortion Temperature (HDT), og den begynner å deformeres. HDT av en epoksy korrelerer med glassovergangstemperaturen. Den fortsatte økningen i temperaturer til 90 grader C fører til mer duktil oppførsel. Temperaturøkningen fører også til tap av bæreevne og stivhet. Epoksyer er derfor utsatt for temperaturøkninger.
Effekter av temperatur og fuktighet
Miljøeksponering av epoksybaserte materialer fører til nedbrytning. Ultrafiolett stråling, fuktighet og temperatur spiller alle en rolle i å bryte ned en epoksys matrise. Når det skjer, mister epoxy sine nyttige mekaniske egenskaper som bøyestyrke. Selv ved romtemperatur med 95 prosent relativ fuktighet mykner epoxy og hovner opp, og dette øker med temperaturen. Ved moderat temperatur og lav relativ fuktighet forblir epoxy stødig. Årsaken til denne effekten er at polymerkompositter absorberer fuktighet fra luften. Mengden fuktabsorpsjon som påvirker epoksyer, avhenger av hvilken herder som brukes og hvordan epoksyen herdes. Ved høye temperaturer går prosessen med mykning mye raskere. Lav luftfuktighet muliggjør tverrbinding, noe som forbedrer epoksyens mekaniske egenskaper.
Moderne epoksy sammensatte kvaliteter
Til tross for disse problemene kan moderne epoksyer styrkes ved tilsetning av visse herdemidler for å motstå høye temperaturer. Epoksyharpikser med en stangstruktur har en tendens til å tåle ekstreme temperaturer bedre enn de med strukturer som er fleksible. Epoksyharpikser med bromatomer har flammehemmende evne. Karbonfiberarmerte epoksy-kompositter tåler betydelig høy varme (så høyt som 1500 grader Celsius), noe som gjør dem verdifulle for flykomponenter. Belegg som titan gir en barriere mot varme og fuktighet og forlenger levetiden til epoksymaterialene.
