Gli epossidici sono sostanze chimiche polimeriche che polimerizzano su superfici dure. L'epossidico può essere usato come parte di colle o come rivestimento per superfici. L'epossidico è leggero, anti-corrosivo e possiede altre qualità meccaniche utili che lo rendono un materiale prezioso per l'uso in aeromobili, automobili, edilizia, riparazione di superfici in calcestruzzo, rinforzo della struttura di energia idroelettrica e dispositivi elettronici. Le resine epossidiche funzionano bene come agenti leganti per metalli, legno, plastica e altri materiali. Mentre la resina epossidica rimane duratura nella maggior parte delle condizioni di tutti i giorni, la degradazione della matrice polimerica può verificarsi a causa dell'elevato calore e del calore combinati con l'umidità.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
L'epossidico è utilizzato in molti velivoli, veicoli, strutture e dispositivi elettronici moderni. Mentre la resina epossidica da sola si degrada con temperature e umidità elevate, i rivestimenti e le miscele moderni aiutano a resistere al calore estremo.
Effetti ad alta temperatura
Molti epossidici mantengono le loro qualità durature come la resistenza alla frattura dal basso le temperature, quando sono più difficili, a temperature ambiente. Le proprietà viscoelastiche della resina epossidica, tuttavia, diventano evidenti con l'introduzione di calore elevato. La temperatura alla quale si verifica la distorsione del calore varia tra 20 e 90 gradi Celsius (68-195 F). All'aumentare della temperatura, diminuisce una quantità significativa della resistenza alla flessione e alla compressione della resina epossidica. Quando la temperatura aumenta fino a 60 gradi Celsius, la resina epossidica raggiunge la temperatura di distorsione termica (HDT) e inizia a deformarsi. L'HDT di una resina epossidica è correlato alla sua temperatura di transizione vetrosa. Il continuo aumento delle temperature a 90 gradi C porta a un comportamento più duttile. L'aumento della temperatura porta anche alla perdita di capacità portante e rigidità. Gli epossi, quindi, sono suscettibili agli aumenti di temperatura.
Effetti di temperatura e umidità
L'esposizione ambientale dei materiali a base epossidica porta al loro degrado. Le radiazioni ultraviolette, l'umidità e la temperatura hanno un ruolo fondamentale nell'abbattere la matrice di una resina epossidica. Quando ciò accade, la resina epossidica perde le sue utili proprietà meccaniche come la resistenza alla flessione. Anche a temperatura ambiente con un'umidità relativa del 95%, la resina epossidica si plastifica e si gonfia, e questo aumenta con la temperatura. A temperature moderate e bassa umidità relativa, l'epossidico rimane costante. La ragione di questo effetto è che i compositi polimerici assorbono l'umidità dall'aria. La quantità di assorbimento dell'umidità che influisce sui materiali epossidici dipende da quale indurente viene utilizzato e da come viene indurita la resina epossidica. A temperature elevate, il processo di plastificazione procede molto più rapidamente. Bassa umidità consente il cross-linking, che migliora le proprietà meccaniche della resina epossidica.
Qualità dei compositi epossidici moderni
Nonostante questi problemi, i moderni epossidici possono essere rafforzati con l'aggiunta di alcuni agenti resistere alle alte temperature. Le resine epossidiche con struttura a barra tendono a resistere a temperature estreme migliori rispetto a quelle con strutture flessibili. Le resine epossidiche con atomi di bromo hanno capacità ignifughe. I compositi epossidici rinforzati con fibra di carbonio possono resistere a temperature significativamente elevate (fino a 1500 gradi Celsius), rendendoli preziosi per i componenti degli aeromobili. Rivestimenti come il titanio forniscono una barriera al calore e all'umidità e prolungano la durata dei materiali epossidici.
