Was sind Epoxidharze?

Epoxidharz und Härter
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Epoxidharze sind eine Familie von monomelischen oder oligomeren Materialien, die weiter zu duroplastischen Polymeren umgesetzt werden können. Sie haben ein hohes Maß an chemischer Beständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit, eine hervorragende Haftung auf einer Vielzahl von Substraten, eine geringe Schrumpfrate beim Aushärten weisen Schlagzähigkeit und Flexibilität auf und verfügen über gute elektrische Eigenschaften. Es gibt im Internet verschiedene Ratgeber und Shops, in denen man Epoxidharz kaufen und vergleichen kann.

Wie werden Epoxidharze verarbeitet?

Epoxidharze werden in Kombination mit Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern zu Verbundwerkstoffen verarbeitet. Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen. Nassharzprozesse beinhalten eine direkte Kombination durch den Hersteller von Epoxidharz und Verstärkungsfasern. Dies kann von Hand durch einfaches Aufbringen von Harz und Verstärkung auf eine geeignet behandelte Form erreicht werden. Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften schränken die Verarbeitung von Harzen in einer offenen Fabrikumgebung heute ein, insbesondere wenn alternative Verfahren verfügbar sind. Geschlossene Formprozesse wie Harztransferguss und Vakuuminfusion werden daher immer mehr bevorzugt.

Welche Eigenschaften haben Epoxidharze?

Epoxidharze haben einen breiten Anwendungsbereich in den verschiedensten Industrien gefunden. Dies liegt zu einem wesentlichen Teil daran, dass die richtige Auswahl von Harz, Modifikatoren und Verbundmittel es ermöglicht, die Eigenschaften des gehärteten Epoxidharzes so anzupassen, dass bestimmte Leistungseigenschaften erzielt werden. Diese Vielseitigkeit ist ein wesentlicher Faktor für die konstante Wachstumsrate in der Verwendung von Epoxidharzen.

Neben dieser Vielseitigkeit zeichnen sich richtig ausgehärtete Epoxidharze auch durch weitere einzigartige Eigenschaften aus. Dazu gehören hervorragende chemische Beständigkeit, insbesondere gegenüber alkalischen Umgebungen, exzellente Haftung auf einer Vielzahl von Substraten, sehr hohe Zug-, Druck- und Biegefestigkeiten, geringe Schrumpfraten beim Aushärten sowie hervorragende elektrische Isolationseigenschaften und deren Beibehaltung bei Alterung oder in schwierigen Umgebungen. Des Weiteren zeichnen sich Epoxidharze durch eine bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit, ein hohes Maß an Widerstandsfähigkeit gegenüber physikalischen Kräften aus.

Der Aushärtungsprozess

Es ist die Kombination von Harz und Härter, die das gehärtete duroplastische Epoxidharz erzeugt. Beim Aushärten eines Epoxidharzes wird das anfangs niedermolekulare Harz in seine duroplastische Form umgewandelt, bei der es sich um eine dreidimensionale chemische Struktur handelt.

Der Begriff Epoxidharz bezieht sich sowohl auf die ungehärtete als auch auf die gehärtete Form des Harzes. Das industrielle Interesse und die Verwendung dieser Harze beruht auf den wertvollen Eigenschaften des gehärteten Harzes, zu denen unter anderem eine gute Haftung auf vielen Substraten, eine gute Umweltbeständigkeit, ein hoher elektrischer Widerstand und eine geringe Schrumpfung gehören, sowie die Leichtigkeit, mit der die Härtungsreaktion an den Herstellungsprozess angepasst werden kann.

Ein wichtiges technologisches Merkmal der Härtungsprozesse von Epoxidharzen ist, dass keine flüchtigen Nebenprodukte erzeugt werden. Dies ermöglicht die Herstellung kohärenter, hohlraumfreier Strukturen, ohne dass beim Formen oder Formen auf Druck zurückgegriffen werden muss

Die Kombination von exzellenten Material- und Verarbeitungseigenschaften hat zur Verwendung von Epoxidharzen in vielen Anwendungsbereichen geführt. Um den unterschiedlichen Anforderungen dieses breiten Anwendungsspektrums gerecht zu werden, stehen Epoxidharze vieler Arten zur Verfügung, die in Kombination mit der Vielzahl der Härter zur wesentlichen Vielseitigkeit des Epoxidsystems beitragen.

Wie werden Epoxidharze eingesetzt?

Epoxid-Verbundwerkstoffe werden in großem Umfang für die Reparatur von Verbund- und Stahlkonstruktionen verwendet. Ein wichtiger Anwendungsbereich ist hierbei der Schiffsbau. Oft ist eine Bootsreparatur aufgrund von Aufprallschäden erforderlich oder weil Laminatlagen aufgrund von Blasenbildung entfernt werden mussten. Für diese Anwendung ist Epoxidharz aufgrund seiner höheren Reaktivität im Vergleich zu Polyestern und Vinylestern das bevorzugte Harz.

Epoxid-Verbundwerkstoffe können außerdem zur Reparatur von Stahlkonstruktionen und Rohrleitungen verwendet werden. Die Reparatur mit Verbundwerkstoffen eignet sich besonders für Offshore-Konstruktionen, bei denen das Schweißen häufig nicht möglich ist.

Aufgrund der geringen Schrumpfung und der einfachen Herstellung eignen sich Epoxidharze hervorragend für eine Reihe von Werkzeuganwendungen. Aus diesen Materialien werden häufig Muster, Vorrichtungen, Metallformen und Vakuumformen hergestellt. Da viele dieser Produkte ziemlich groß sind, ist es wichtig, dass Systeme mit geringer Exothermie verwendet werden. Eine Verringerung der Exothermie wird auch durch die Verwendung großer Mengen an Füllstoffen erreicht, was zusätzlich die Kosten erheblich senken kann. Die Wahl des Füllstoffs hängt vom Verwendungszweck ab.