Bilgiustam
Türkiye'nin Bilgi Sitesi

Epoksi Reçine Nedir, Nerelerde Kullanılır?

0 45

Epoksi, orijinal amacının ötesinde geniş çapta uygulamada kullanılan bir yapı malzemesidir. Epoksi terimi, fiber takviyeli polimer kompozitler için orijinal kullanımının ötesinde birçok kullanım için geniş çapta uyarlanmıştır. Günümüzde epoksi yapıştırıcılar yapı malzemeleri satan yerel mağazalarda satılmaktadır ve epoksi reçine tezgâhlarda veya zemin kaplamalarında bağlayıcı olarak kullanılmaktadır. Epoksi için sayısız kullanım alanı bulunmasına rağmen hale bu alanlar genişlemeye devam etmektedir. Ve epoksi çeşitleri, kullanıldıkları endüstrilere ve ürünlere uyacak şekilde sürekli geliştirilmektedir. Bu yazıda epoksinin yapısı ve kullanım alanlarına yönelik bilgiler bulunmaktadır.

Epoksinin Kullanıldığı Alanlardan Bazıları

Epoksi Reçine Nedir, Nerelerde Kullanılır?Epoksi reçinenin kullanıldığı bazı şeyler şunlardır:
• Genel amaçlı yapıştırıcılarda
• Çimento ve harçlarda bağlayıcılarda
• Sert köpüklerde
• Kaymaz kaplamalarda
• Petrol sondajında kumlu yüzeylerin katılaşmasında
• Endüstriyel kaplamalarda
• Saklama ve kapsülleme ortamında
• Elyaf takviyeli plastiklerde
Elyaf takviyeli polimerler veya plastikler alanında, elyafı etkin bir şekilde yerinde tutmak için reçine matrisi olarak epoksi kullanılır. Cam elyafı, karbon elyafı, aramid ve bazalt dahil olmak üzere tüm yaygın takviye elyaflarıyla uyumludur.

Fiber Takviyeli Epoksi İçin Yaygın Ürünler

Üretim sürecine göre, yaygın olarak epoksi ile üretilen ürünler şunlardır:
Filament Sargı
• Basınçlı kaplar
• Borular
• Roket yuvaları
• Eğlence ekipmanları
Pultrüzyon
• İzolatör çubukları
• Ok milleri
Sıkıştırma Kalıplama
• Uçak parçaları
• Kayaklar ve snowboardlar
• Kaykaylar
• Devre kartları
Prepreg ve Otoklav
• Havacılık bileşenleri
Bisiklet çerçeveleri
• Hokey çubukları
Vakum İnfüzyonu
• Tekneler
• Rüzgâr türbini kanatları
Aynı epoksi reçinesi muhtemelen bu işlemlerin her biri için kullanılamaz. Epoksiler, istenen uygulama ve üretim süreci için ince ayarlanmıştır. Örneğin, çıkıntılı ve sıkıştırmalı kalıplama epoksi reçineleri ısıyla aktive edilirken, bir infüzyon reçinesi bir ortam kürü olabilir ve daha düşük bir viskoziteye sahip olabilir. Diğer geleneksel termoset veya termoplastik reçinelerle karşılaştırıldığında, epoksi reçinelerin aşağıdakiler gibi farklı avantajları bulunmaktadır:
• Kürlenme sırasında düşük çekme
• Mükemmel nem direnci
• Mükemmel kimyasal direnç
• İyi elektriksel özellikler
• Artan mekanik ve yorulma dayanımı
• Darbeye dayanıklı
• VOC yok (uçucu organik bileşikler)
• Uzun raf ömrü

Epoksi Reçinenin Kimyası

Epoksiler, reçine molekülünün bir veya daha fazla epoksit grubu içerdiği ısıyla sertleşen polimer reçineleridir. Kimyası, son kullanım için gerekli molekül ağırlığına veya viskozitesini mükemmel ayarlanabilir. Glisidil epoksi ve glisidil olmayan olmak üzere iki ana epoksi çeşidi bulunmaktadır. Glisidil epoksi reçineleri ayrıca glisidil-amin, glisidil ester veya glisidil eter olarak tanımlanabilir. Glisidil olmayan epoksi reçineler ya alifatik ya da siklo-alifatik reçinelerdir. En yaygın glisidil epoksi reçinelerinden biri Bisfenol A (BPA) kullanılarak oluşturulur ve epiklorohidrin ile bir reaksiyonla sentezlenir. Sıklıkla kullanılan diğer epoksi türü novalak esaslı epoksi reçinesi olarak bilinir.
Epoksi Reçine Nedir, Nerelerde Kullanılır?Epoksi reçineler, genellikle sertleştirici olarak adlandırılan bir kürleme maddesinin eklenmesiyle kürlenir. Belki de en yaygın sertleştirme ajanı türü amin bazlıdır. Reçinenin küçük (% 1-3) bir katalizör ilavesiyle katalize edildiği polyester veya vinil ester reçinelerinin aksine, epoksi reçineler genellikle kürleme maddesinin çok daha yüksek bir reçine( sertleştirici) oranında, epoksi reçine, termoplastik polimerlerin eklenmesiyle sertleştirilebilir.
Epoksi reçineler değiştirilebilir ve elyafın içine emprenye edilebilir ve B-aşaması olarak adlandırılan aşamada olabilir. Epoksi prepreglerde reçine yapışkandır, ancak kürlenmemiştir. Bu, önceden hazırlanmış malzeme katmanlarının kesilmesine, istiflenmesine ve bir kalıba yerleştirilmesine izin verir. Ardından, ısı ve basınç ilavesiyle prepreg pekiştirilebilir ve sertleştirilebilir. Epoksi prepregleri ve epoksi B-aşamalı film, erken kürlenmeyi önlemek için düşük bir sıcaklıkta tutulmalıdır, bu nedenle prepreg kullanan şirketler, malzemeyi soğuk tutmak için soğutma veya dondurucu ünitelerine yatırım yapmalıdırlar.

Termoset Epoksi Reçineler, Temel Özellikler ve Uygulamalar

Isıyla sertleşen bir reçine veya termoset, ısı veya radyasyon gibi sertleştirme yöntemini kullanarak sertleşen veya sert bir şekle giren bir polimerdir. Kovalent kimyasal bağlarla çapraz bağlanan bir polimer ağ oluşturduğundan, kürleme işlemi geri döndürülemez. Isıtma üzerine, termoplastiklerin aksine, termosetler, sıcaklık termosetin bozulmaya başladığı noktaya ulaşana kadar katı halde kalır. Fenolik reçineler, amino reçineler, polyester reçineler, silikon reçineler, epoksi reçineler ve poliüretanlar (polyesterler, vinil esterler, epoksiler, bizmaleimidler, siyanat esterler, poliimidler ve fenolikler) ısıyla sertleşen reçinelerin birkaç örneğidir. Bunların arasında epoksiler en yaygın olarak kullanılanlardan biridir. Bugün yapısal ve özel kompozit uygulamalarında termosetler kullanılmaktadır. Yüksek mukavemetleri ve sertlikleri nedeniyle (yüksek derecede çapraz bağlanma nedeniyle), epoksi termoset reçineler neredeyse her uygulamaya uyarlanabilir.

Epoksi Reçinenin Çok Yönlü Olmasının Nedenleri

Epoksi Reçine Nedir, Nerelerde Kullanılır?Epoksi, epoksi reçinesi veya epoksit, a-epoksi gibi isimlerdle anılan bu madde, bir oksiran veya epoksi halkasının varlığı ile karakterize edilen geniş bir reaktif bileşikler grubunu ifade etmektedir. Bu, hâlihazırda başka bir şekilde birleşmiş iki karbon atomu ile bağlanmış bir oksijen atomu içeren üç üyeli bir halka ile temsil edilir. Bu nedenle, bu işlevsel grubun varlığı bir molekülü bir epoksit olarak tanımlar, burada moleküler baz, çeşitli epoksi reçineleri sınıflarıyla sonuçlanan büyük ölçüde değişebilir. Ve başarılıdırlar çünkü aynı kimyasal yöntem kullanılarak üretilebilen moleküler yapı çeşitliliğini sunarlar. Diğer epoksi reçineleri, belirli bir uygulama için gerekli özellikleri elde etmek için çeşitli kürleme ajanları, modifiye ediciler ile birleştirilebilir. Epoksi reçineler tipik olarak en az iki aktif hidrojen atomu içeren bileşiklerin (polifenolik bileşikler, diaminler, amino fenoller, heterosiklik imidler ve amidler, alifatik dioller vb.) Ve epiklorohidrinin reaksiyonu ile oluşturulur.
Epoksi Reçinelerin Temel Özellikleri
Epoksiler reçinenin temel özellikleri arasında şunlar sayılabilir:
• Düşük Çekme
• Yüksek güç
• Çeşitli yüzeylere mükemmel yapışma
• Etkili elektrik yalıtımı
• Kimyasal ve solvent direnci ve
• Düşük maliyetli ve düşük toksisite
Epoksiler kolayca sertleşir ve çoğu alt tabaka ile uyumludur. Yüzeyleri kolayca ıslatma eğilimindedirler, bu da onları özellikle kompozit uygulamalar için uygun kılar. Epoksi reçine ayrıca fiziksel ve kimyasal özelliklerini geliştirmek için poliüretan veya doymamış polyesterler gibi çeşitli polimerleri modifiye etmek için kullanılırlar. Bunun yanında ısıyla sertleşen epoksilerin özellikleri arasında şunlar bulunur:
• Çekme dayanımı 90 ila 120 MPa aralığında
• 3100 ile 3800 MPa arasında değişen bir gerilme modülü
• 150 ile 220°C arasında değişen cam geçiş sıcaklıkları (Tg)
Yukarıda belirtilen özelliklerin yanı sıra, epoksi reçinelerin kırılganlıkları ve neme duyarlılıkları gibi iki ana dezavantajı bulunmaktadır.

Yapısal Uygulamalarda Epoksi Reçinelerin Kullanımı

Epoksi reçineler, yapısal kompozit uygulamalarda özellikle ilgi çekicidir çünkü benzersiz kimyasal ve mekanik özellik dengesi bulunmaktadır. Bunun yanında çok yönlülüğünün yanı sıra ekstrem işleme uygundur. En ilginç uygulamalarından bazıları, karmaşık kompozit yapılar üretmek için reçine ve liflerin birleştirildiği havacılık ve rekreasyon endüstrilerinde bulunur. Epoksi reçineler, döşeme panelleri, kanallar, dikey ve yatay stabilizatörler, kanatlar vb. Dahil olmak üzere ticari ve askeri havacılık uygulamalarında çeşitli metalik olmayan kompozit tasarımları karşılamaktadır.
Epoksi Reçine Nedir, Nerelerde Kullanılır?Epoksi kompozitler ayrıca otomobiller, raylar, bisiklet çerçeveleri, golf sopaları, snowboardlar, yarış arabaları ve müzik aletleri için hafif parçalar üretmek için kullanılırlar. Bu uygulamalar, sertlik veya esneklik için modifiye ediciler içeren çoklu epoksi reçineleri veya alev bastırma, mukavemet için dolgu maddeleri, renkler için pigmentler, kürleme reaksiyonlarını destekleyen kür katkı maddeleri içeren karmaşık epoksi formülasyonları kullanırlar. Yüksek sıcaklık uygulamaları, çapraz bağ yoğunluklarını artıran ve termal ve kimyasal direnci geliştiren daha yüksek işlevselliğe sahip reçinelerin kullanılmasıyla geliştirilebilir. Tris (hidroksil fenil) metan bazlı epoksi reçine (VII), yüksek performanslı uygulamalarda kullanılan önemli epoksi reçinelerden biridir. Yüksek sıcaklıklarda mükemmel sonuçlar verir ve bazıları şu şekildedir:
• Fiziksel ve elektriksel özellikler
• Nem direnci
• Formülasyon kararlılığı
• Reaktivite ve özelliklerin korunması

Geri Dönüşüm ve Biyo Tabanlı Epoksi Sistemleri

Epoksi gibi ısıyla sertleşen kompozitler, önemli endüstriyel uygulamalara sahip yüksek performanslı malzemelerdir. Bununla birlikte, termosetlerin geri dönüşümü ve doldurma maddeleri zordur. Bununla birlikte, termosetlerin geri dönüştürülmesini sağlamak için önemli araştırma ve geliştirme yapılmış, böylece plastiklerin parçalanması ve yeniden biçimlendirilmesi sağlanmıştır. Epoksi termosetlerde bir dereceye kadar geri dönüştürülebilen bazı yeni gelişmeler vardır, ancak ticari önemi henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Ayrıca, biyo bazlı termoset reçine sistemlerindeki gelişmeler, çevresel faydaları göz önüne alındığında önemli ölçüde dikkat çekmiştir. Biyo kaynaklı termosetlerin bazıları şunlardır:
• Doğal yağ bazlı (soya fasulyesi, keten tohumu gibi)
• İzosorbit bazlı
• Furan bazlı epoksi sistemler
• Fenolik ve polifenolik epoksiler
• Epoksitlenmiş doğal kauçuk
• Epoksi lignin türevleri
• Reçine bazlı reçineler
Özet olarak Epoksi (EP) reçineleri termoset polimerlerdir, yani sıvı hallerinden değiştirilmiş bir biçimde kürlenirler ve termoplastikler şeklinde yeniden eritilemezler. Termoplastikler bu nedenle genellikle geri dönüştürülebilirken, termosetler genellikle geri dönüştürülmez. Diğer termosetler arasında polyester, üretan, melamin ve fenolik bulunur. Ve kullanım alanı çok geniştir ve her geçen gün genişlemeye devam eden bir kaplkama malzemesidir.

Kaynakça:
www.anticoroziv.eu/en/news/epoxy-re…
davidneat.wordpress.com/tag/advanta…
dalchem.com.au/how-to/what-is-epoxy…

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

Bu web sitesi deneyiminizi geliştirmek için çerezleri kullanır. Bununla iyi olduğunuzu varsayacağız, ancak isterseniz vazgeçebilirsiniz. Kabul etmek Mesajları Oku