Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Účinky s vysokou teplotou
- Účinky na teplotu a vlhkosť
- Moderné epoxidové kompozitné vlastnosti
Epoxie sú polymérne chemikálie, ktoré vytvrdzujú na tvrdé povrchy. Epoxid sa môže používať ako súčasť lepidiel alebo ako nátery povrchov. Epoxid je ľahký, antikorózny a má ďalšie užitočné mechanické vlastnosti, vďaka ktorým je cenným materiálom pre použitie v lietadlách, automobiloch, stavebníctve, opravách betónových povrchov, vystužovaní hydroenergetických štruktúr a elektronických zariadeniach. Epoxidové živice dobre fungujú ako spojivá pre kovy, drevo, plasty a ďalšie materiály. Kým epoxidová živica zostáva trvanlivá vo väčšine každodenných podmienok, môže dôjsť k degradácii jej polymérnej matrice v dôsledku vysokého tepla a tepla v kombinácii s vlhkosťou.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Epoxy sa používa v mnohých moderných lietadlách, vozidlách, konštrukciách a elektronických zariadeniach. Aj keď sa epoxid samotný s vysokou teplotou a vlhkosťou degraduje, moderné povlaky a zmesi mu pomáhajú odolávať extrémnemu teplu.
Účinky s vysokou teplotou
Mnoho epoxidov si zachováva svoje trvalé vlastnosti, ako je odolnosť proti lomu od nízkych teplôt, keď sú najťažšie, až po teploty miestnosti. V viskoelastické vlastnosti epoxidu sa však prejavujú so zavedením vysokého tepla. Teplota, pri ktorej dochádza k tepelnej deformácii, je v rozsahu 20 až 90 stupňov Celzia. S rastúcou teplotou klesá významné množstvo pevnosti v ohybe a tlaku epoxidu. Keď teplota stúpne na 60 stupňov Celzia, dosiahne epoxidová teplota teplotu skreslenia (HDT) a začína sa zdeformovať. HDT epoxidu koreluje s jeho teplotou skleného prechodu. Pokračujúce zvyšovanie teploty na 90 stupňov Celzia vedie k väčšej húževnatosti. Zvýšenie teploty tiež vedie k strate nosnosti a tuhosti. Epoxie sú preto náchylné na zvyšovanie teploty.
Účinky na teplotu a vlhkosť
Expozícia materiálov na báze epoxidov v životnom prostredí vedie k ich degradácii. Ultrafialové žiarenie, vlhkosť a teplota zohrávajú úlohu pri rozklade matrice epoxidu. Ak k tomu dôjde, epoxid stráca svoje užitočné mechanické vlastnosti, ako je pevnosť v ohybe. Aj pri izbovej teplote s 95% relatívnou vlhkosťou epoxid plastifikuje a napučiava, čo sa zvyšuje s teplotou. Pri miernych teplotách a nízkej relatívnej vlhkosti zostáva epoxid stabilný. Dôvodom tohto účinku je to, že polymérne kompozity absorbujú vlhkosť zo vzduchu. Množstvo absorpcie vlhkosti, ktorá ovplyvňuje epoxidy, závisí od toho, aké tvrdidlo sa používa a ako sa epoxid vytvrdzuje. Pri vysokých teplotách proces plastifikácie prebieha oveľa rýchlejšie. Nízka vlhkosť umožňuje zosieťovanie, ktoré zlepšuje mechanické vlastnosti epoxidu.
Moderné epoxidové kompozitné vlastnosti
Napriek týmto problémom môžu byť moderné epoxidy posilnené pridaním určitých vytvrdzovacích činidiel, aby vydržali vysoké teploty. Epoxidové živice so štruktúrou tyče majú tendenciu odolávať extrémnym teplotným extrémom lepšie ako tie so štruktúrami, ktoré sú flexibilné. Epoxidové živice s atómami brómu vykazujú schopnosť spomaľovať horenie. Epoxidové kompozity vystužené uhlíkovými vláknami vydržia výrazne vysoké teplo (až 1500 stupňov Celzia), vďaka čomu sú cenné pre komponenty lietadiel. Obaly ako titán poskytujú bariéru proti teplu a vlhkosti a predlžujú životnosť epoxidových materiálov.