Za kaj se uporablja epoksi smola?

Epoxy je bil široko prilagojen zunaj svojega prvotnega namena

Sean Gallup/Getty Images News/Getty Images

Izraz epoksi je široko prilagojen za številne uporabe, ki presegajo prvotno uporabo za polimerne kompozite, ojačane z vlakni. Danes se epoksidna lepila prodajajo v lokalnih trgovinah s strojno opremo, epoksi smola pa se uporablja kot vezivo za pulte ali premaze za tla. Nešteto uporab epoksi smole se še naprej širi in različice epoksi smole se nenehno razvijajo, da ustrezajo industrijam in izdelkom, v katerih se uporabljajo. Tukaj je nekaj stvari, v katerih se uporablja epoksi smola:

• Lepila za splošno uporabo
• Vezivo v cementu in maltah
• Trde pene
• Nedrseči premazi
• Utrjevanje peščenih površin pri vrtanju nafte
• Industrijski premazi
• Mediji za zalivanje in kapsuliranje
• Plastika, ojačana z vlakni

Na področju ojačenih z vlaknipolimeri, ali plastike, se epoksi uporablja kot smolna matrica za učinkovito držanje vlaken na mestu. Združljiv je z vsemi običajnimi ojačitvenimi vlakni, vključno s steklenimi vlakni, ogljikovimi vlakni, aramidom in bazaltom.

Običajni izdelki za epoksid, ojačan z vlakni

Izdelki, ki se običajno proizvajajo z epoksidom, so navedeni po proizvodnem procesu:

Navijanje žarilne nitke

• Tlačne posode
• Cevi
• Ohišja raket
• Oprema za rekreacijo

Pultruzija

• Izolatorske palice
• Puščične gredi

Stiskanje

• Deli za letala
• Smuči in snežne deske
• Rolke
• Vezja

Prepreg in avtoklav

• Letalske in vesoljske komponente
• Okvirji koles
• Hokejske palice

Vakuumska infuzija

• Čolni
• Lopatice vetrnih turbin

Iste epoksidne smole verjetno ni mogoče uporabiti za vsakega od teh postopkov. Epoksi so natančno prilagojeni za želeno uporabo in proizvodni proces. Na primer, epoksidne smole za štrleče in kompresijsko oblikovanje se aktivirajo s toploto, medtem ko je lahko smola za infuzijo strjena v okolju in ima nižjo viskoznost.

V primerjavi z drugimi tradicionalnimi duroplastične ali termoplastične smole , imajo epoksidne smole izrazite prednosti, vključno z:

• Majhno krčenje med strjevanjem
• Odlična odpornost na vlago
• Odlična kemična odpornost
• Dobre električne lastnosti
• Povečana mehanska in utrujenostna trdnost
• Odporen na udarce
• Brez HOS (hlapnih organskih spojin)
• Dolg rok trajanja

kemija

Epoksi so termoreaktivne polimerne smole, kjer molekula smole vsebuje eno ali več epoksidnih skupin. Thekemijase lahko prilagodi za popolno molekulsko maso ali viskoznost, kot zahteva končna uporaba. Obstajata dve glavni vrsti epoksidov: glicidil epoksi in neglicidil. Glicidil epoksi smole lahko nadalje definiramo kot glicidil-amin, glicidil ester ali glicidil eter. Neglicidilne epoksi smole so alifatske ali cikloalifatske smole.

Ena najpogostejših glicidil epoksi smol je ustvarjena z uporabo bisfenola A (BPA) in se sintetizira v reakciji z epiklorohidrinom. Druga pogosto uporabljena vrsta epoksida je znana kot epoksi smola na osnovi novolaka.

Epoksidne smole strdimo z dodatkom utrjevalca, ki se običajno imenuje trdilec. Morda je najpogostejša vrsta strdilnega sredstva na osnovi aminov. Za razliko od poliestrskih ali vinilestrskih smol, kjer je smola katalizirana z majhnim (1-3 %) dodatkom katalizatorja, epoksi smole običajno zahtevajo dodatek utrjevalca pri veliko višjem razmerju smole proti trdilcu, pogosto 1: 1 ali 2:1. Epoksi smolo je mogoče 'učvrstiti' z dodatkom termoplastičnih polimerov.

Prepregs

Epoksi smole je mogoče spremeniti in impregnirati v vlakno ter biti v tako imenovani B-stopnji. Tako nastanejo prepregi.

Z epoksidnimi prepregi je smola lepljiva, vendar ne strjena. To omogoča, da se plasti prepreg materialov razrežejo, zložijo in položijo v kalup. Nato lahko z dodatkom toplote in pritiska prepreg utrdimo in strdimo. Epoksidne preprege in epoksi B-stopenjsko folijo je treba hraniti pri nizki temperaturi, da se prepreči prezgodnje strjevanje, zato morajo podjetja, ki uporabljajo preprege, vlagati v hladilne ali zamrzovalne enote, da ohranijo material hladen.