Эпоксидные смолы - это химические полимеры, которые затвердевают до твердых поверхностей. Эпоксидную смолу можно использовать как часть клеев или покрытий для поверхностей. Эпоксидная смола легкая, антикоррозионная и обладает другими полезными механическими качествами, которые делают ее ценным материалом для использование в самолетах, автомобилях, строительстве, ремонте бетонных поверхностей, армировании гидроэнергетических конструкций и электронике. устройств. Эпоксидные смолы хорошо работают в качестве связующего для металлов, дерева, пластмасс и других материалов. Хотя эпоксидная смола остается прочной в большинстве повседневных условий, разрушение ее полимерной матрицы может происходить из-за высокой температуры и тепла в сочетании с влажностью.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Эпоксидная смола используется во многих современных самолетах, транспортных средствах, конструкциях и электронных устройствах. Хотя эпоксидная смола сама по себе разлагается под воздействием высокой температуры и влажности, современные покрытия и смеси помогают ей выдерживать экстремальные температуры.
Высокие тепловые эффекты
Многие эпоксидные смолы сохраняют свои долговечные качества, такие как вязкость разрушения, от низких температур, когда они самые твердые, до комнатных температур. Однако вязкоупругие свойства эпоксидной смолы проявляются при нагревании. Температура, при которой происходит тепловое искажение, находится в диапазоне от 20 до 90 градусов Цельсия (68–195 F). При повышении температуры значительно снижается прочность эпоксидной смолы на изгиб и сжатие. Когда температура повышается до 60 градусов Цельсия, эпоксидная смола достигает температуры теплового искажения (HDT) и начинает деформироваться. HDT эпоксидной смолы коррелирует с ее температурой стеклования. Постоянное повышение температуры до 90 градусов C приводит к более пластичному поведению. Повышение температуры также приводит к потере несущей способности и жесткости. Поэтому эпоксидные смолы чувствительны к повышению температуры.
Влияние температуры и влажности
Воздействие окружающей среды на материалы на основе эпоксидной смолы приводит к их разрушению. Ультрафиолетовое излучение, влажность и температура - все это играет роль в разрушении матрицы эпоксидной смолы. Когда это происходит, эпоксидная смола теряет свои полезные механические свойства, такие как прочность на изгиб. Даже при комнатной температуре и относительной влажности 95% эпоксидная смола пластифицируется и набухает, и это количество увеличивается с температурой. При умеренных температурах и низкой относительной влажности эпоксидная смола остается стойкой. Причина этого эффекта в том, что полимерные композиты поглощают влагу из воздуха. Степень поглощения влаги, которая влияет на эпоксидные смолы, зависит от того, какой отвердитель используется и как отверждается эпоксидная смола. При высоких температурах процесс пластификации идет гораздо быстрее. Низкая влажность способствует образованию поперечных связей, что улучшает механические свойства эпоксидной смолы.
Современные качества эпоксидных композитов
Несмотря на эти проблемы, современные эпоксидные смолы могут быть усилены добавлением определенных отвердителей, способных выдерживать высокие температуры. Эпоксидные смолы со стержневой структурой, как правило, лучше выдерживают экстремальные температуры, чем смолы с гибкой структурой. Эпоксидные смолы с атомами брома обладают огнезащитными свойствами. Эпоксидные композиты, армированные углеродным волокном, могут выдерживать очень высокие температуры (до 1500 градусов Цельсия), что делает их ценными для компонентов самолетов. Покрытия, такие как титан, обеспечивают барьер для тепла и влажности и продлевают срок службы эпоксидных материалов.