Zastosowanie żywic epoksydowych

Żywice epoksydowe to rodzaj jedno oraz dwuskładnikowych żywic syntetycznych, które posiadają zdolność do tworzenia nierozpuszczalnych i nietopliwych tworzyw sztucznych na skutek reakcji sieciowania z udziałem ugrupowań epoksydowych. W ich składzie występują zazwyczaj polifenole, a także epichlorohydryna lub oligomery. Żywice epoksydowe znajdują zastosowanie m.in. jako lepiszcze laminatów konstrukcyjnych, są wykorzystywane do zalewania elementów elastycznych i różnorakich form oraz jako surowce do budowy form twardych.

Różnice między żywicą epoksydową a poliestrową

Zarówno żywice epoksydowe, jak i poliestrowe są stosowane na powszechną skalę w wielu różnorodnych dziedzinach.

Żywica epoksydowa oferuje znacznie wyższą jakość, która wynika przede wszystkim z lepszych parametrów wytrzymałościowych, siły klejenia, wagi oraz odporności termicznej. Odporność termiczna żywicy poliestrowej wynosi 60 stopni Celsjusza, natomiast żywica epoksydowa jest odporna na działanie temperatury nawet do 230 stopni Celsjusza. Z tego względu żywica epoksydowa znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, w tym między innymi w przemyśle stoczniowym, maszynowym oraz lotniczym.

Żywice poliestrowe wyróżniają się wysokim poziomem skurczu w trakcie utwardzania. Wywołuje to naprężenia, może przyczyniać się do powstawania pęknięć oraz większych wahań wymiarów. Ma to istotne znaczenie zwłaszcza w przypadku ściśle dopasowanych elementów do siebie. Z kolei żywica epoksydowa utwardza się wolniej i znacznie lepiej przylega do włókien, a skurcz własny żywicy epoksydowej jest pomijalny.

Jeszcze jednym argumentem przemawiającym za przewagą żywic epoksydowych jest ich waga, wynikająca z zawartości włókien w laminacie (mata, tkanina). W przypadku żywic poliestrowych wynosi ona ok. 15%, natomiast żywice epoksydowe posiadają ich zawartość na poziomie 40-60%.

Skład żywicy epoksydowej

Żywice epoksydowe charakteryzują się zwykle brązowawym lub lekko bursztynowym kolorem. Mają postać długiego łańcucha cząsteczkowego o strukturze zbliżonej do winyloestru
z miejscami reaktywnymi występującymi na obu końcach. Podstawowa różnica tkwi w tym, że miejsca reaktywne są tworzone przez grupy epoksydowe, a nie estrowe.

W składzie żywic epoksydowych znajdują się przede wszystkim polifenole, a także epichlorohydryna bądź oligomery posiadające na końcach ugrupowania epoksydowe. Do utwardzania tego rodzaju żywic stosuje się natomiast utwardzacze:

  • aminowe,
  • amidowe,
  • poliamidowe,
  • bezwodnikowe,
  • typu kwasów i zasad Lewisa.

Żywice epoksydowe, znajdujące zastosowanie w wielu sektorach przemysłu, po utwardzeniu stają się nietopliwe i nierozpuszczalne, a ponadto wyróżniają się bardzo dobrą przyczepnością do większości materiałów (takich jak szkło, metale, ceramika, drewno). Są również chemoodporne i mało wrażliwe na działanie chemikaliów.

Najczęstsze zastosowania żywic epoksydowych

Jak już wspomniano kilkakrotnie, żywice epoksydowe oraz ich kompozyty znajdują szerokie zastosowanie w różnorodnych gałęziach przemysłu. Główne wykorzystanie tego typu żywic syntetycznych w Europie Zachodniej dotyczy przede wszystkim produkcji:

  • farb proszkowych,
  • lakierów: chemoodpornych, izolacyjnych, elektroizolacyjnych,
  • klejów do metali, szkła, ceramiki, tworzyw termoutwardzalnych.

Laminaty są używane do wytwarzania karoserii samochodowych, jachtów i szybowców. Puszki konserwowe pokrywa się lakierami epoksydowymi. Są one również wykorzystywane jako spoiwa elektroizolujące w elektronice i elektrotechnice.

Szczególnie szerokim zastosowaniem wyróżniają się lane żywice epoksydowe. Stanowią one znakomity materiał do hermetyzacji i izolacji przekładników prądowych, przekładników napięciowych, kondensatorów oraz prostowników. Wykorzystuje się je także w budownictwie jako materiały uszczelniające i podłogowe.