Epoxiile sunt substanțe chimice polimerice care se vindecă pe suprafețe dure. Epoxidicul poate fi folosit ca parte a lipiciilor sau ca acoperiri pentru suprafețe. Epoxy este ușor, anticoroziv și posedă alte calități mecanice utile care îl fac un material valoros pentru utilizare în avioane, automobile, construcții, repararea suprafețelor de beton, armarea structurii hidroenergetice și electronice dispozitive. Rășinile epoxidice funcționează bine ca agenți de legare pentru metale, lemn, materiale plastice și alte materiale. În timp ce epoxidul rămâne durabil în majoritatea condițiilor de zi cu zi, degradarea matricei sale polimerice poate apărea din cauza căldurii ridicate și a căldurii combinate cu umiditatea.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Epoxy este utilizat în multe avioane moderne, vehicule, structuri și dispozitive electronice. În timp ce epoxidele se degradează de la sine cu temperatură și umiditate ridicate, acoperirile și amestecurile moderne îl ajută să reziste căldurii extreme.
Efecte de căldură ridicată
Multe epoxii își păstrează calitățile durabile, cum ar fi rezistența la rupere, de la temperaturi scăzute, atunci când sunt cele mai dure, până la temperatura camerei. Cu toate acestea, proprietățile viscoelastice ale epoxidului devin evidente odată cu introducerea căldurii ridicate. Temperatura la care apare distorsiunea de căldură variază între 20 și 90 de grade Celsius (68–195 F). Pe măsură ce temperatura crește, scade o cantitate semnificativă de rezistență la flexiune și la compresiune. Când temperatura crește la 60 de grade Celsius, epoxidica atinge temperatura de distorsiune a căldurii (HDT) și începe să se deformeze. HDT-ul unui epoxid se corelează cu temperatura sa de tranziție sticloasă. Creșterea continuă a temperaturilor la 90 de grade C duce la un comportament mai ductil. Creșterea temperaturii duce, de asemenea, la pierderea capacității portante și a rigidității. Prin urmare, epoxidele sunt susceptibile la creșterea temperaturii.
Efecte de temperatură și umiditate
Expunerea la mediu a materialelor pe bază de epoxi duce la degradarea acestora. Radiațiile ultraviolete, umiditatea și temperatura joacă un rol în descompunerea matricei epoxidice. Când se întâmplă acest lucru, epoxidicul își pierde proprietățile mecanice utile, cum ar fi rezistența la flexiune. Chiar și la temperatura camerei cu 95% umiditate relativă, epoxidicul se plastifică și se umflă, iar acest lucru crește odată cu temperatura. La temperaturi moderate și umiditate relativă scăzută, epoxidicul rămâne constant. Motivul acestui efect este că compozitele polimerice absorb umezeala din aer. Cantitatea de absorbție a umezelii care afectează epoxidele depinde de întăritorul utilizat și de modul în care se vindecă epoxidul. La temperaturi ridicate, procesul de plastifiere se desfășoară mult mai rapid. Umiditatea redusă permite reticularea, ceea ce îmbunătățește proprietățile mecanice ale epoxidului.
Calități moderne compozite epoxidice
În ciuda acestor probleme, epoxidele moderne pot fi întărite prin adăugarea anumitor agenți de întărire pentru a rezista la temperaturi ridicate. Rășinile epoxidice cu structură de tijă tind să reziste la temperaturi extreme mai bine decât cele cu structuri flexibile. Rășinile epoxidice cu atomi de brom prezintă capacitate de ignifugare. Compozitele epoxidice armate cu fibră de carbon pot rezista la căldură semnificativ ridicată (până la 1500 de grade Celsius), făcându-le valoroase pentru componentele aeronavei. Acoperirile precum titanul oferă o barieră la căldură și umiditate și prelungesc durata de viață a materialelor epoxidice.