Effekten af ​​høj temperatur på Epoxy

Epoxier er polymerkemikalier, der hærder til hårde overflader. Epoxy kan anvendes som en del af lim eller som belægninger til overflader. Epoxy er letvægts, anti-ætsende og har andre nyttige mekaniske kvaliteter, der gør det til et værdifuldt materiale til brug i fly, biler, konstruktion, betonoverfladereparation, forstærkning af vandkraft og elektroniske enheder. Epoxyharpikser fungerer som bindemidler til metaller, træ, plast og andre materialer. Mens epoxy forbliver holdbar under de fleste hverdagssituationer, kan nedbrydning af polymermatrixen opstå på grund af høj varme og varme kombineret med fugt.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Epoxy anvendes i mange moderne fly, køretøjer, strukturer og elektroniske enheder. Mens epoxy i sig selv nedbrydes med høj temperatur og fugtighed, hjælper moderne belægninger og blandinger det med at modstå ekstrem varme.

Højvarmeffekter

Mange epoxier bevarer deres holdbare kvaliteter som brudsejhed fra lavt temperaturer, når de er sværeste, til stuetemperatur. De viskoelastiske egenskaber ved epoxy bliver imidlertid tydelige ved indførelsen af ​​høj varme. Temperaturen, hvor der opstår varmestørrelse, ligger mellem 20 og 90 grader Celsius (68-195 F). Efterhånden som temperaturen stiger, falder en signifikant mængde af epoxyens bøjnings- og kompressionsstyrke. Når temperaturen stiger til 60 grader Celsius, når epoxy varmeledningstemperaturen (HDT), og den begynder at deformere. HDT af en epoxy korrelerer med dens glasovergangstemperatur. Den fortsatte stigning i temperaturer til 90 grader C fører til mere duktil adfærd. Temperaturforøgelsen fører også til tab af bæreevne og stivhed. Epoxier er derfor modtagelige for temperaturforøgelser.

Temperatur- og fugtighedsvirkninger

Miljøeksponering af epoxybaserede materialer fører til nedbrydning. Ultraviolet stråling, fugt og temperatur spiller alle en rolle i nedbrydning af en epoxys matrix. Når det sker, mister epoxy sine nyttige mekaniske egenskaber, såsom bøjningsstyrke. Selv ved stuetemperatur med 95 procent relativ fugtighed, epoxy plastiserer og svulmer, og dette øges med temperatur. Ved moderate temperaturer og lav relativ luftfugtighed forbliver epoxy konstant. Årsagen til denne effekt er, at polymerkompositter absorberer fugt fra luften. Mængden af ​​fugtabsorption, som påvirker epoxier, afhænger af hvilken hærder der anvendes, og hvordan epoxyen hærdes. Ved høje temperaturer forløber processen med plastificering meget hurtigere. Lav luftfugtighed giver mulighed for tværbinding, hvilket forbedrer epoxyens mekaniske egenskaber.

Moderne epoxykompositionsegenskaber

På trods af disse problemer kan moderne epoxier styrkes ved tilsætning af visse hærdningsmidler til modstå høje temperaturer. Epoxyharpikser med en stangstruktur har tendens til at modstå temperatur ekstremer bedre end dem med strukturer, der er fleksible. Epoxyharpikser med bromatomer udviser flammehæmmende evne. Kulstoffiberforstærkede epoxykompositter kan modstå betydeligt høj varme (så højt som 1500 grader Celsius), hvilket gør dem værdifulde for flykomponenter. Belægninger som titanium giver en barriere for varme og fugtighed og forlænger epoxymaterialernes levetid.