Os epóxis são polímeros químicos que curam em superfícies duras. O epóxi pode ser usado como parte de colas ou como revestimento de superfícies. O epóxi é leve, anticorrosivo e possui outras qualidades mecânicas úteis que o tornam um material valioso para uso em aeronaves, automóveis, construção, reparo de superfícies de concreto, reforço de estruturas hidrelétricas e eletrônicos dispositivos. As resinas epóxi funcionam bem como agentes de ligação para metais, madeira, plásticos e outros materiais. Embora o epóxi permaneça durável na maioria das condições cotidianas, a degradação de sua matriz polimérica pode ocorrer devido ao alto calor e ao calor combinado com a umidade.
TL; DR (muito longo; Não li)
O epóxi é usado em muitas aeronaves, veículos, estruturas e dispositivos eletrônicos modernos. Enquanto o epóxi por si só se degrada com a alta temperatura e umidade, os revestimentos e misturas modernos ajudam a resistir ao calor extremo.
Efeitos de alto calor
Muitos epóxis retêm suas qualidades duráveis, como tenacidade à fratura de baixas temperaturas, quando são mais duros, até a temperatura ambiente. As propriedades viscoelásticas do epóxi, no entanto, tornam-se aparentes com a introdução de alto calor. A temperatura na qual ocorre a distorção por calor varia entre 20 e 90 graus Celsius (68–195 F). À medida que a temperatura aumenta, uma quantidade significativa da resistência à flexão e à compressão do epóxi diminui. Quando a temperatura aumenta para 60 graus Celsius, o epóxi atinge a Temperatura de Distorção de Calor (HDT) e começa a se deformar. O HDT de um epóxi se correlaciona com sua temperatura de transição vítrea. O aumento contínuo das temperaturas para 90 graus C leva a um comportamento mais dúctil. O aumento da temperatura também leva à perda da capacidade de suporte de carga e rigidez. Os epóxis, portanto, são suscetíveis a aumentos de temperatura.
Efeitos de temperatura e umidade
A exposição ambiental de materiais à base de epóxi leva à sua degradação. A radiação ultravioleta, a umidade e a temperatura desempenham um papel na quebra da matriz de um epóxi. Quando isso ocorre, o epóxi perde suas propriedades mecânicas úteis, como a resistência à flexão. Mesmo em temperatura ambiente com 95% de umidade relativa, o epóxi se plastifica e incha, e isso aumenta com a temperatura. Em temperaturas moderadas e baixa umidade relativa, o epóxi permanece estável. A razão para esse efeito é que os compósitos poliméricos absorvem a umidade do ar. A quantidade de absorção de umidade que afeta os epóxis depende de qual endurecedor é usado e de como o epóxi é curado. Em altas temperaturas, o processo de plastificação ocorre muito mais rapidamente. A baixa umidade permite a reticulação, o que melhora as propriedades mecânicas do epóxi.
Qualidades compostas de epóxi modernas
Apesar desses problemas, os epóxis modernos podem ser fortalecidos pela adição de certos agentes de cura para resistir a altas temperaturas. As resinas epóxi com estrutura em haste tendem a resistir melhor a temperaturas extremas do que aquelas com estruturas flexíveis. As resinas epóxi com átomos de bromo exibem capacidade retardadora de chama. Os compósitos epóxi reforçados com fibra de carbono podem suportar temperaturas significativamente altas (até 1.500 graus Celsius), tornando-os valiosos para componentes de aeronaves. Revestimentos como o titânio fornecem uma barreira ao calor e à umidade e estendem a vida útil dos materiais epóxi.