ผลกระทบของอุณหภูมิสูงต่ออีพ็อกซี่

อีพ็อกซี่เป็นสารเคมีพอลิเมอร์ที่แข็งตัวเป็นพื้นผิวแข็ง อีพ็อกซี่อาจใช้เป็นส่วนหนึ่งของกาวหรือเป็นสารเคลือบสำหรับพื้นผิว อีพ็อกซี่มีน้ำหนักเบา ป้องกันการกัดกร่อน และมีคุณสมบัติทางกลที่มีประโยชน์อื่นๆ ที่ทำให้เป็นวัสดุที่มีคุณค่าสำหรับ ใช้ในอากาศยาน รถยนต์ การก่อสร้าง การซ่อมแซมพื้นผิวคอนกรีต การเสริมโครงสร้างพลังน้ำและอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ อีพอกซีเรซินทำงานได้ดีกับสารยึดติดสำหรับโลหะ ไม้ พลาสติก และวัสดุอื่นๆ แม้ว่าอีพ็อกซี่จะยังคงทนทานภายใต้สภาวะประจำวันส่วนใหญ่ การเสื่อมสภาพของพอลิเมอร์เมทริกซ์สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความร้อนสูงและความร้อนรวมกับความชื้น

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

อีพ็อกซี่ใช้ในเครื่องบิน ยานพาหนะ โครงสร้าง และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยมากมาย ในขณะที่อีพ็อกซี่สลายตัวด้วยอุณหภูมิและความชื้นสูง การเคลือบและสารผสมที่ทันสมัยช่วยให้ทนต่อความร้อนสูง

อีพ็อกซี่หลายชนิดยังคงรักษาคุณภาพความทนทานไว้ เช่น ความทนทานต่อการแตกหักตั้งแต่อุณหภูมิต่ำ จนถึงอุณหภูมิห้องที่แข็งที่สุด อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติการหนืดของอีพ็อกซี่จะเห็นได้ชัดเมื่อนำความร้อนสูงมาใช้ อุณหภูมิที่เกิดความเพี้ยนของความร้อนอยู่ในช่วงระหว่าง 20 ถึง 90 องศาเซลเซียส (68–195 F) เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น กำลังรับแรงดัดงอและแรงอัดของอีพอกซีจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึง 60 องศาเซลเซียส อีพ็อกซี่จะมีอุณหภูมิบิดเบือนความร้อน (HDT) และเริ่มเปลี่ยนรูป HDT ของอีพ็อกซี่สัมพันธ์กับอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องถึง 90 องศาเซลเซียสนำไปสู่พฤติกรรมที่เหนียวแน่นมากขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นยังทำให้สูญเสียความสามารถในการรับน้ำหนักและความแข็ง อีพ็อกซี่จึงอ่อนไหวต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

การสัมผัสกับวัสดุที่มีส่วนผสมของอีพ็อกซี่ในสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดการเสื่อมสภาพ รังสีอัลตราไวโอเลต ความชื้น และอุณหภูมิล้วนมีบทบาทในการทำลายเมทริกซ์ของอีพ็อกซี่ เมื่อเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวขึ้น อีพ็อกซี่จะสูญเสียคุณสมบัติทางกลที่เป็นประโยชน์ เช่น แรงดัดงอ แม้ในอุณหภูมิห้องที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 95 เปอร์เซ็นต์ อีพ็อกซี่จะกลายเป็นพลาสติกและพองตัว และสิ่งนี้จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ในอุณหภูมิปานกลางและความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ อีพ็อกซี่จะคงความคงตัว สาเหตุของผลกระทบนี้คือพอลิเมอร์คอมโพสิตดูดซับความชื้นจากอากาศ ปริมาณการดูดซับความชื้นที่ส่งผลต่ออีพอกซีขึ้นอยู่กับตัวชุบแข็งที่ใช้และวิธีการรักษาอีพ็อกซี่ ที่อุณหภูมิสูง กระบวนการ plasticization ดำเนินไปอย่างรวดเร็วมากขึ้น ความชื้นต่ำทำให้เกิดการเชื่อมขวาง ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของอีพ็อกซี่

แม้จะมีปัญหาเหล่านี้ แต่อีพ็อกซี่สมัยใหม่สามารถเสริมความแข็งแกร่งได้ด้วยการเพิ่มสารบ่มบางชนิดเพื่อให้ทนต่ออุณหภูมิสูง อีพอกซีเรซินที่มีโครงสร้างเป็นแท่งมักจะทนต่ออุณหภูมิสุดขั้วได้ดีกว่าแบบที่มีโครงสร้างที่ยืดหยุ่นได้ อีพอกซีเรซินที่มีอะตอมโบรมีนแสดงความสามารถในการหน่วงไฟ วัสดุผสมอีพ็อกซี่ที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์สามารถทนความร้อนได้สูง (สูงถึง 1500 องศาเซลเซียส) ทำให้มีค่าสำหรับส่วนประกอบเครื่องบิน การเคลือบเช่นไททาเนียมเป็นเกราะป้องกันความร้อนและความชื้นและยืดอายุการใช้งานของวัสดุอีพ็อกซี่