Epoxidharz

1、Einführung

Epoxidharz wird üblicherweise zusammen mit Additiven verwendet. Die Additive können je nach Anwendungsfall ausgewählt werden. Gängige Additive sind beispielsweise Härter, Modifikatoren, Füllstoffe und Verdünnungsmittel.

Härter ist ein unverzichtbarer Zusatzstoff. Unabhängig davon, ob das Epoxidharz als Klebstoff, Beschichtung oder Gießharz verwendet wird, muss ihm ein Härter zugesetzt werden, da es sonst nicht aushärtet. Aufgrund der unterschiedlichen Anwendungs- und Leistungsanforderungen gelten unterschiedliche Anforderungen an Epoxidharz, Härter, Modifikator, Füllstoff, Verdünner und andere Zusatzstoffe.

2.Auswahl von Epoxidharz

(1) Wählen Sie gemäß der Anwendung.

① Bei Verwendung als Klebstoff ist es besser, ein Harz mit mittlerem Epoxidwert (0,25-0,45) zu wählen;

② Bei Verwendung als Gießharz ist es besser, ein Harz mit einem hohen Epoxidwert (0,40) zu wählen;

③ Bei Verwendung als Beschichtung wird im Allgemeinen ein Harz mit niedrigem Epoxidwert (< 0,25) gewählt.

(2) Auswahl nach mechanischer Festigkeit

Die Festigkeit hängt vom Vernetzungsgrad ab. Ein hoher Epoxidwert führt nach der Aushärtung ebenfalls zu einem hohen Vernetzungsgrad. Ein niedriger Epoxidwert hingegen bedingt einen niedrigen Vernetzungsgrad nach der Aushärtung. Unterschiedliche Epoxidwerte bedingen somit unterschiedliche Festigkeiten.

① Das Harz mit hohem Epoxidwert weist eine höhere Festigkeit auf, ist aber spröde;

② Das Harz mit mittlerem Epoxidwert weist eine gute Festigkeit bei hohen und niedrigen Temperaturen auf;

③ Das ​​Harz mit niedrigem Epoxidwert weist bei hohen Temperaturen eine geringe Festigkeit auf.

(3) Auswahl gemäß den betrieblichen Anforderungen

① Für diejenigen, die keine hohe Temperaturbeständigkeit und Festigkeit benötigen, gibt es Harze mit niedrigerem Epoxidwert, die schnell trocknen und nicht so leicht verloren gehen.

② Für diejenigen, die eine gute Durchlässigkeit und Festigkeit benötigen, gibt es Harze mit einem höheren Epoxidwert.

3.Auswahl des Härtungsmittels

(1) Art des Härters:

Gängige Härter für Epoxidharze sind aliphatische, alicyclische und aromatische Amine, Polyamide, Anhydride, Harze und tertiäre Amine. Unter dem Einfluss eines Photoinitiators kann Epoxidharz auch durch UV-Licht oder anderes Licht ausgehärtet werden. Aminhärter werden üblicherweise für die Aushärtung bei Raumtemperatur oder niedrigen Temperaturen verwendet, während Anhydride und aromatische Härter häufig für die Wärmehärtung eingesetzt werden.

(2) Dosierung des Härtungsmittels

① Wenn Amin als Vernetzungsmittel verwendet wird, berechnet sich dies wie folgt:

Amindosierung = mg / HN

M = Molekulargewicht des Amins;

HN = Anzahl der aktiven Wasserstoffatome;

G = Epoxidwert (Epoxidäquivalent pro 100 g Epoxidharz)

Die Abweichung beträgt maximal 10–20 %. Bei zu hoher Aminkonzentration wird das Harz spröde. Bei zu geringer Dosierung ist die Aushärtung unvollständig.

② Bei Verwendung von Anhydrid als Vernetzungsmittel berechnet sich die Berechnung wie folgt:

Anhydriddosierung = mg (0,6 ~ 1) / 100

M = Molekulargewicht des Anhydrids;

G = Epoxidwert (0,6 ~ 1) ist der experimentelle Koeffizient.

(3) Das Prinzip der Wahl des Härtungsmittels

① Leistungsanforderungen.

Manche Materialien erfordern hohe Temperaturbeständigkeit, andere Flexibilität und wieder andere eine gute Korrosionsbeständigkeit. Je nach Anforderung wird das geeignete Härtermittel ausgewählt.

② Aushärtungsmethode.

Bei manchen Produkten ist eine Erhitzung nicht möglich, daher kann kein Wärmehärtungsmittel ausgewählt werden.

③ Bewerbungszeitraum.

Die sogenannte Verarbeitungszeit bezeichnet den Zeitraum von der Zugabe des Härters zum Epoxidharz bis zum Zeitpunkt, an dem es nicht mehr verwendet werden kann. Für eine lange Verarbeitungszeit werden üblicherweise Anhydride oder latente Härter eingesetzt.

④ Sicherheit.

Generell ist ein weniger toxisches Härtungsmittel besser und sicherer für die Produktion.

⑤ Kosten.

4、Die Auswahl des Modifikators

Die Wirkung des Modifikators besteht darin, die Bräunungs-, Scherfestigkeits-, Biegefestigkeits-, Schlagfestigkeits- und Isolationseigenschaften des Epoxidharzes zu verbessern.

(1) Gemeinsame Modifikatoren und Merkmale

① Polysulfidkautschuk: Verbesserung der Schlagfestigkeit und Schälbeständigkeit;

② Polyamidharz: Verbesserung der Sprödigkeit und Haftung;

③ Polyvinylalkohol TERT-Butyraldehyd: Verbesserung der Schlagbräunungsbeständigkeit;

④ NBR: Verbesserung der Schlagfestigkeit;

⑤ Phenolharz: Verbesserung der Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit;

⑥ Polyesterharz: Verbesserung der Schlagfestigkeit;

⑦ Harnstoff-Formaldehyd-Melaminharz: Erhöhung der chemischen Beständigkeit und Festigkeit;

⑧ Furfuralharz: Verbesserung der statischen Biegeeigenschaften, Verbesserung der Säurebeständigkeit;

⑨ Vinylharz: Verbesserung der Schälfestigkeit und Schlagfestigkeit;

⑩ Isocyanat: verringert die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und erhöht die Wasserbeständigkeit;

11 Silikon: Verbesserung der Hitzebeständigkeit.

(2) Dosierung

① Polysulfidkautschuk: 50-300% (mit Härter);

② Polyamidharz und Phenolharz: 50-100%;

③ Polyesterharz: 20-30% (ohne Härter oder mit einer kleinen Menge Härter zur Beschleunigung der Reaktion).

Generell gilt: Je mehr Modifikator verwendet wird, desto flexibler ist das Harz, allerdings sinkt dadurch auch die thermische Verformungstemperatur der Harzprodukte. Um die Flexibilität des Harzes zu verbessern, werden häufig Härtemittel wie Dibutylphthalat oder Dioctylphthalat eingesetzt.

5、Auswahl der Füllstoffe

Die Funktion von Füllstoffen besteht darin, bestimmte Produkteigenschaften und die Wärmeableitung beim Aushärten des Harzes zu verbessern. Sie können außerdem die benötigte Menge an Epoxidharz und damit die Kosten reduzieren. Für verschiedene Zwecke eignen sich unterschiedliche Füllstoffe. Die Korngröße sollte unter 100 Mesh liegen, und die Dosierung richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Gängige Füllstoffe sind:

(1) Asbestfasern und Glasfasern: Erhöhung der Zähigkeit und Schlagfestigkeit;

(2) Quarzpulver, Porzellanpulver, Eisenpulver, Zement, Schmirgel: zur Erhöhung der Härte;

(3) Aluminiumoxid- und Porzellanpulver: Erhöhung der Haftkraft und der mechanischen Festigkeit;

(4) Asbestpulver, Kieselgelpulver und Hochtemperaturzement: Verbesserung der Hitzebeständigkeit;

(5) Asbestpulver, Quarzpulver und Steinpulver: verringern die Schrumpfungsrate;

(6) Aluminiumpulver, Kupferpulver, Eisenpulver und andere Metallpulver: Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit;

(7) Graphitpulver, Talkumpulver und Quarzpulver: verbessern die Verschleißfestigkeit und die Schmierleistung;

(8) Schmirgel und andere Schleifmittel: verbessern die Verschleißfestigkeit;

(9) Glimmerpulver, Porzellanpulver und Quarzpulver: erhöhen die Isolierleistung;

(10) Alle Arten von Pigmenten und Graphit: mit Farbe;

Darüber hinaus zeigen die Daten, dass die Zugabe einer geeigneten Menge (27-35%) an P-, As-, Sb-, Bi-, Ge-, Sn- und Pb-Oxiden zum Harz die Haftung auch unter hoher Hitze und hohem Druck aufrechterhalten kann.

6、Auswahl des Verdünnungsmittels

Die Funktion von Verdünnungsmitteln besteht darin, die Viskosität zu reduzieren und die Permeabilität des Harzes zu verbessern. Sie lassen sich in inerte und aktive Verdünnungsmittel unterteilen, wobei die Menge in der Regel 30 % nicht übersteigt. Gängige Verdünnungsmittel sind beispielsweise Diglycidylether, Polyglycidylether, Propylenoxidbutylether, Propylenoxidphenylether, Dicyclopropanethylether, Triethoxypropanpropylether, inerte Verdünnungsmittel, Xylol, Toluol und Aceton.

7、Materialbedarf

Vor Zugabe des Härters müssen alle verwendeten Materialien, wie Harz, Härter, Füllstoff, Modifikator, Verdünnungsmittel usw., geprüft werden und folgende Anforderungen erfüllen:

(1) Kein Wasser: Materialien, die Wasser enthalten, sollten vorher getrocknet werden, und Lösungsmittel, die einen geringen Anteil Wasser enthalten, sollten so wenig wie möglich verwendet werden.

(2) Reinheit: Der Gehalt an Verunreinigungen außer Wasser sollte unter 1 % liegen. Obwohl auch ein Gehalt von 5–25 % Verunreinigungen möglich ist, sollte der Anteil der übrigen Bestandteile in der Formulierung erhöht werden. Es empfiehlt sich, Reagenzien in geringer Menge zu verwenden.

(3) Gültigkeitsdauer: Es ist erforderlich zu wissen, ob die Materialien ungültig sind.