Οι επιπτώσεις της υψηλής θερμοκρασίας στην εποξειδική
Τα εποξικά είναι πολυμερή χημικά που σκληραίνουν σε σκληρές επιφάνειες. Το εποξειδικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέρος κόλλων ή ως επιστρώσεις για επιφάνειες. Το εποξειδικό είναι ελαφρύ, αντιδιαβρωτικό και διαθέτει άλλες χρήσιμες μηχανικές ιδιότητες που το καθιστούν πολύτιμο υλικό για χρήση σε αεροσκάφη, αυτοκίνητα, κατασκευές, επισκευές επιφανειών σκυροδέματος, ενίσχυση δομών υδροηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρονικές συσκευές. Οι εποξειδικές ρητίνες λειτουργούν καλά ως συγκολλητικά για μέταλλα, ξύλο, πλαστικά και άλλα υλικά. Ενώ η εποξειδική ουσία παραμένει ανθεκτική στις περισσότερες καθημερινές συνθήκες, η υποβάθμιση της πολυμερούς της μήτρας μπορεί να συμβεί λόγω υψηλής θερμότητας και θερμότητας σε συνδυασμό με υγρασία.
TL;DR (Πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα; Δεν έχω διαβάσει)
Το εποξειδικό χρησιμοποιείται σε πολλά σύγχρονα αεροσκάφη, οχήματα, κατασκευές και ηλεκτρονικές συσκευές. Ενώ η εποξειδική από μόνη της αποδομείται με υψηλή θερμοκρασία και υγρασία, οι σύγχρονες επιστρώσεις και τα μείγματα το βοηθούν να αντέχει την υπερβολική ζέστη.
Εφέ υψηλής θερμότητας
Πολλά εποξικά διατηρούν τις ανθεκτικές ιδιότητές τους, όπως η ανθεκτικότητα στη θραύση από τις χαμηλές θερμοκρασίες, όταν είναι πιο σκληρές, έως τις θερμοκρασίες δωματίου. Οι ιξωδοελαστικές ιδιότητες του εποξειδικού, ωστόσο, γίνονται εμφανείς με την εισαγωγή υψηλής θερμότητας. Η θερμοκρασία στην οποία εμφανίζεται η θερμική παραμόρφωση κυμαίνεται μεταξύ 20 και 90 βαθμών Κελσίου (68–195 F). Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, μια σημαντική ποσότητα της αντοχής σε κάμψη και θλίψη του εποξειδικού μειώνεται. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται στους 60 βαθμούς Κελσίου, η εποξειδική ουσία φτάνει στη θερμοκρασία παραμόρφωσης θερμότητας (HDT) και αρχίζει να παραμορφώνεται. Το HDT ενός εποξειδικού συσχετίζεται με τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου. Η συνεχής αύξηση των θερμοκρασιών στους 90 βαθμούς C οδηγεί σε πιο όλκιμη συμπεριφορά. Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί επίσης σε απώλεια φέρουσας ικανότητας και ακαμψίας. Επομένως, τα εποξικά είναι ευαίσθητα σε αυξήσεις θερμοκρασίας.
Επιδράσεις θερμοκρασίας και υγρασίας
Η περιβαλλοντική έκθεση των εποξειδικών υλικών οδηγεί στην υποβάθμισή τους. Η υπεριώδης ακτινοβολία, η υγρασία και η θερμοκρασία παίζουν ρόλο στη διάσπαση της μήτρας μιας εποξειδικής ουσίας. Όταν συμβεί αυτό, το εποξειδικό χάνει τις χρήσιμες μηχανικές του ιδιότητες όπως η αντοχή σε κάμψη. Ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου με 95 τοις εκατό σχετική υγρασία, η εποξειδική ουσία πλαστικοποιείται και διογκώνεται, και αυτό αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Σε μέτριες θερμοκρασίες και χαμηλή σχετική υγρασία, η εποξειδική ουσία παραμένει σταθερή. Ο λόγος για αυτό το φαινόμενο είναι ότι τα πολυμερή σύνθετα υλικά απορροφούν την υγρασία από τον αέρα. Η ποσότητα της απορρόφησης υγρασίας που επηρεάζει τα εποξειδικά εξαρτάται από το ποιο σκληρυντικό χρησιμοποιείται και τον τρόπο ωρίμανσης του εποξειδικού. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η διαδικασία της πλαστικοποίησης προχωρά πολύ πιο γρήγορα. Η χαμηλή υγρασία επιτρέπει τη διασύνδεση, η οποία βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητες του εποξειδικού υλικού.
Modern Epoxy Composite Qualities
Παρά τα προβλήματα αυτά, οι σύγχρονες εποξειδικές ουσίες μπορούν να ενισχυθούν με την προσθήκη ορισμένων σκληρυντικών παραγόντων για να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι εποξειδικές ρητίνες με δομή ράβδου τείνουν να αντέχουν καλύτερα τις ακραίες θερμοκρασίες από αυτές με δομές που είναι εύκαμπτες. Οι εποξειδικές ρητίνες με άτομα βρωμίου παρουσιάζουν ικανότητα επιβράδυνσης της φλόγας. Τα εποξειδικά σύνθετα ενισχυμένα με ανθρακονήματα μπορούν να αντέξουν σημαντικά υψηλή θερμότητα (έως και 1500 βαθμούς Κελσίου), καθιστώντας τα πολύτιμα για τα εξαρτήματα του αεροσκάφους. Επιστρώσεις όπως το τιτάνιο παρέχουν φραγμό στη θερμότητα και την υγρασία και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής των εποξειδικών υλικών.
