In was wird Epoxidharz verwendet?

Der Begriff Epoxid wurde für viele Anwendungen weit über seine ursprüngliche Verwendung für faserverstärkte Polymerverbundstoffe hinaus angepasst. Heutzutage werden Epoxidklebstoffe in örtlichen Baumärkten verkauft, und Epoxidharz wird als Bindemittel in Arbeitsplatten oder Beschichtungen für Fußböden verwendet. Die unzähligen Verwendungsmöglichkeiten für Epoxidharze nehmen weiter zu, und es werden ständig Varianten von Epoxidharzen entwickelt, die den Branchen und Produkten entsprechen, in denen sie verwendet werden. Hier sind einige Dinge, in denen Epoxidharz verwendet wird:

• Allzweckklebstoffe
• Bindemittel in Zement und Mörtel
• Starre Schäume
• Rutschfeste Beschichtungen
• Verfestigung sandiger Oberflächen beim Ölbohren
• Industrielacke
• Medien eintopfen und einkapseln
• Faserverstärkte Kunststoffe

Im Bereich der faserverstärkten Polymereoder Kunststoff, Epoxid wird als Harzmatrix verwendet, um die Faser effizient an Ort und Stelle zu halten. Es ist kompatibel mit allen gängigen Verstärkungsfasern, einschließlich Glasfaser, Kohlefaser, Aramid und Basalt.

Produkte, die üblicherweise mit Epoxidharz hergestellt werden und nach Herstellungsverfahren aufgelistet sind, sind:

Filamentwicklung

• Druckbehälter
• Rohre
• Raketengehäuse
• Freizeitausrüstung

Pultrusion

• Isolierstangen
• Pfeilschäfte

Formpressen

• Flugzeugteile
• Ski und Snowboards
• Skateboards
• Leiterplatten

Prepreg und Autoklav

• Luft- und Raumfahrtkomponenten
• Fahrradrahmen
• Hockeyschläger

Vakuuminfusion

• Boote
• Windturbinenblätter

Das gleiche Epoxidharz kann wahrscheinlich nicht für jeden dieser Prozesse verwendet werden. Epoxide werden für den gewünschten Anwendungs- und Herstellungsprozess fein abgestimmt. Beispielsweise werden Protrusions- und Formpressepoxidharze wärmeaktiviert, während ein Infusionsharz eine Umgebungshärtung sein und eine niedrigere Viskosität aufweisen kann.

Im Vergleich zu anderen traditionellen duroplastische oder thermoplastische HarzeEpoxidharze haben deutliche Vorteile, einschließlich:

• Geringe Schrumpfung während der Aushärtung
• Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit
• Hervorragende chemische Beständigkeit
• Gute elektrische Eigenschaften
• Erhöhte mechanische und Ermüdungsfestigkeit
• Schlagfest
• Keine VOCs (flüchtige organische Verbindungen)
• Lange Haltbarkeit

Epoxide sind duroplastische Polymerharze, bei denen das Harzmolekül eine oder mehrere Epoxidgruppen enthält. Das Chemie kann eingestellt werden, um das Molekulargewicht oder die Viskosität zu perfektionieren, wie es für den Endverbrauch erforderlich ist. Es gibt zwei Haupttypen von Epoxiden: Glycidyl-Epoxy und Nicht-Glycidyl. Glycidylepoxidharze können weiter definiert werden als entweder Glycidylamin, Glycidylester oder Glycidylether. Nicht-Glycidyl-Epoxidharze sind entweder aliphatische oder cycloaliphatische Harze.

Eines der häufigsten Glycidyl-Epoxidharze wird unter Verwendung von Bisphenol A (BPA) hergestellt und in einer Reaktion mit Epichlorhydrin synthetisiert. Die andere häufig verwendete Art von Epoxidharz ist als Epoxidharz auf Novolakbasis bekannt.

Epoxidharze werden durch Zugabe eines Härtungsmittels gehärtet, das üblicherweise als Härter bezeichnet wird. Möglicherweise ist die häufigste Art von Härter auf Aminbasis. Anders als bei Polyester- oder Vinylesterharzen, bei denen das Harz durch eine kleine (1-3%) Zugabe eines Katalysators katalysiert wird, Epoxidharze erfordern normalerweise die Zugabe des Härtungsmittels in einem viel höheren Verhältnis von Harz zu Härter, häufig 1: 1 oder 2:1. Epoxidharz kann durch Zugabe von thermoplastischen Polymeren "gehärtet" werden.

Epoxidharze können verändert und in die Faser imprägniert werden und befinden sich in einer sogenannten B-Stufe. So werden Prepregs erstellt.

Bei Epoxy-Prepregs ist das Harz klebrig, aber nicht ausgehärtet. Dadurch können Schichten von Prepreg-Materialien geschnitten, gestapelt und in eine Form gegeben werden. Dann kann das Prepreg unter Zugabe von Wärme und Druck verfestigt und gehärtet werden. Epoxy-Prepregs und der Epoxy-B-Film müssen auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, um ein vorzeitiges Aushärten zu verhindern. Aus diesem Grund müssen Unternehmen, die Prepregs verwenden, in Kühl- oder Gefriergeräte investieren, um das Material aufzubewahren cool.