Epoxidová pryskyřice pro karbonové kompozity: Klíč k pevnosti a odolnosti

Kompozitní materiály se skládají z výztužných vláken a plastového materiálu. Role pryskyřice v kompozitních materiálech je velmi důležitá. Volba pryskyřice určuje řadu charakteristických procesních parametrů, některé mechanické vlastnosti a funkčnost (tepelné vlastnosti, hořlavost, odolnost prostředí atd.). Vlastnost pryskyřice je také klíčovým faktorem při pochopení mechanických vlastností kompozitních materiálů.

V současné době aplikace a výkon většiny uhlíkových vláken vyžaduje výběr pryskyřice jako nosiče. Výkon pryskyřice výrazně ovlivňuje celkový výkon kompozitního materiálu. Různá aplikační prostředí a požadavky musí míchat pryskyřice s různými komponenty. Vybraná pryskyřice může mít významný vliv na váš hotový projekt.

Typy pryskyřic pro kompozity z uhlíkových vláken

Při výrobě kompozitů z uhlíkových vláken existují obecně tři typy termoplastických pryskyřic, které je třeba vzít v úvahu: epoxid, vinylester a polyester. Každá z těchto pryskyřic má své specifické vlastnosti a použití.

  • Epoxidové pryskyřice: Pro kompozitní díly, které vyžadují maximální pevnost, budou výrobci používat epoxidové pryskyřice. Vazba mezi epoxidovou pryskyřicí a vlákny je silná, což znamená, že mezi vlákny lze přenášet vyšší smykové zatížení, což dává kompozitnímu materiálu vyšší pevnost. Pokud je požadována větší tuhost nebo pevnost, pak epoxid je pravděpodobně nejlepší.
  • Polyesterové pryskyřice: Polyesterové pryskyřice jsou nejrozšířenějšími pryskyřicemi v průmyslu kompozitů. Jsou levnější, mají určitou odolnost proti korozi a jsou odpouštější než epoxidy. Většina všech dílů ze skleněných vláken je vyrobena z polyesterových pryskyřic, protože se snadno pracují, rychle vytvrzují a jsou odolné vůči teplotám a extrémům katalyzátoru. Nákladově nejúspornějším způsobem, jak vyrábět lehké kompozity, je použití nenasycených polyesterových pryskyřic.
  • Vinylesterové pryskyřice: Vinylesterové pryskyřice jsou považovány za směs polyesteru a epoxidové hmoty, což znamená, že jejich manipulační vlastnosti, výkon a cena často klesají mezi ostatní dvě. Především ze tří vinylesterových pryskyřic poskytuje nejvyšší odolnost proti korozi, teplotní odolnost a prodloužení (houževnatost). Pokud musí být kompozit odolný vůči náročnému prostředí kromě tuhosti, vinylesterové pryskyřice mohou být lepší volbou.

Všechny kompozitní materiály mají společné výhody: vyšší pevnost, tuhost, nižší hmotnost a lepší odolnost prostředí. Každá z těchto vlastností může být zvýrazněna použitím komplementárních pryskyřic. Proto je důležité pochopit rozdíly mezi pryskyřicemi a jak ovlivňují vlastnosti kompozitu.

Výběr a aplikace epoxidové pryskyřice

Volba formovací pryskyřice se může lišit v závislosti na kompatibilitě tkaniny, servisních podmínkách a požadovaných vlastnostech hotového dílu. Při výrobě kompozitních profilů, které je třeba sestavit šrouby, musí být kompozitní materiál pevný proti trhlinám a zlomení. Toho lze dosáhnout prostřednictvím konstrukčního návrhu, ale výběr správné pryskyřice může zjednodušit konstrukci, snížit náklady a učinit kompozit vhodný pro širší spektrum aplikací.

Čtěte také: Kompletní průvodce prací s epoxidovou pryskyřicí

Výběr pryskyřice, která doplňuje nejcennější vlastnosti kompozitu, zvýší výkon a dlouhou životnost kompozitu. Pryskyřice mohou také přidávat zcela nové vlastnosti kompozitním výrobkům. Podobně antimikrobiální přísady mohou být smíchány do pryskyřice, aby se zabránilo bakteriální nebo houbové kontaminaci.

Stojí za zmínku, že v některých případech může přidání pryskyřičných aditiv změnit vlastnosti kompozitu. Například v některých extrémních případech je pro efektivní fungování vyžadováno velké množství přísad zpomalujících hoření. Výběr pryskyřice je důležitou součástí celkového kompozitního designu a neměl by být přehlížen.

Vlastnosti epoxidových pryskyřic

Epoxidové pryskyřice jsou většinou dvousložkové kapaliny, které po smíchání složek začnou polymerovat a vytvářet tvrdý, chemicky odolný a tvarově stálý odlitek. Toho se využívá při výrobě designového nábytku, zejména river stolů z epoxidové pryskyřice, konferenčních a odkládacích stolků, hodin z pryskyřice, šperků z pryskyřice, dále epoxidových servírovacích prkének, epoxidových lampiček, epoxidových obrazů a jiných dekoračních výrobků.

Každá epoxidová pryskyřice má své definované vlastnosti a vždy před odléváním by měl člověk vědět (podívat se do technického listu), jaké parametry a vlastnosti daná pryskyřice má a zda je vhodná pro daný projekt. Některé z klíčových vlastností zahrnují:

  • UV odolnost: Definuje odolnost pryskyřice proti UV záření. UV záření způsobuje degradaci - žloutnutí každého epoxidu - a tento parametr nám říká, za jak dlouho a do jakého odstínu pryskyřice změní odstín.
  • Čas gelace: Definuje dobu, za kterou pryskyřice zpolymeruje natolik, že zvýší svou hustotu do medové konzistence.
  • Tvrdost v jednotkách ShA: Určuje, jak je materiál tvrdý nebo houževnatý po vytvrzení metodou Shore. Ideální hodnota se pohybuje mezí 75-80ShA.
  • Teplota skelného přechodu: Určuje teplotní odolnost epoxidu. Jedná se o teplotu, při které polymer přechází z tvrdého sklovitého skupenství do pružného pryžovitého skupenství. Proces je vratný.
  • Smrštění epoxidu: Definuje úbytek objemu epoxidu při vytvrzování.
  • Viskozita epoxidu v mPa.s: Určuje, jak je pryskyřice tekutá.

Typy licích pryskyřic podle objemu odlitku

  • Licí pryskyřice pro malé odlitky: Jako jsou šperky, psací pera, drobné dekorace, podtácky atd. Tento typ pryskyřic bývá řídký, rychlý ve vytvrzování (řádově hodiny až max. den). Tloušťka vrstvy může být od 0,3 mm do 3 mm.
  • Licí pryskyřice pro střední odlitky: Jako jsou epoxidová servírovací prkénka, drobné kusy nábytku, epoxidové lampy, epoxidové hodiny, střední konferenční stolky z epoxidové pryskyřice a dřeva apod. Tento typ pryskyřic bývá řídký, pomalejší ve vytvrzování (2-3 dny), nicméně s nimi lze již odlévat vrstvy až do např. 3-4 cm.
  • Licí pryskyřice pro velké odlitky: Jako jsou jídelní stoly z pryskyřice a dřeva tzv. river stoly, konferenční stolky, dveře, čela postelí, epoxidové vázy, větší kusy nábytku atd. Tyto epoxidové pryskyřice bývají řídké, pomalé ve vytvrzování (3-5 dní), mohou se s nimi lít větší objemy (až např. 50 L), a vyšší vrstvy (např. 10 cm).
  • Licí pryskyřice na tenké vrstvy (table top pryskyřice): Pro vytvoření "skleněného" povrchu odlitku ze dřeva a pryskyřice.
  • Umělecké licí pryskyřice: Na vytváření epoxidových obrazů, geode art, různých efektů atd.

Praktické aspekty a bezpečnost

Epoxidové pryskyřice se samy odvzdušní při pokojové teplotě. To znamená, že všechny vzduchové bubliny vytvořené smícháním a nalitím zmizí samy před vytvrzením epoxidové pryskyřice. Nemusíte používat tavnou pistoli k odstranění bublin, což eliminuje riziko černých skvrn na vaší epoxidové pryskyřici.

Čtěte také: Zabraňte korozi s barvou S2305

Pryskyřici lze použít jako svícen či svícinek pro čajové svíčky a pod - nikoli pro přímý kontakt s plamenem, ale jako podložka. Epoxidové pryskyřice jsou netoxické (podle GHS06) a neškodné pro zdraví (podle GHS08) podle legislativy o nebezpečných látkách EU a Švýcarska. Naše vysoce kvalitní epoxidové pryskyřice jsou 100% bez rozpouštědel a podle složení neobsahují žádný volný bisfenol A (tj. bez BPA), který je škodlivý pro zdraví. To zaručuje příjemné zpracování.

Návod k použití (příklad systému EPODEX ECO)

  1. Vždy začněte s epoxidovým podkladovým nátěrem, abyste předešli vysokým ztrátám materiálu a tvorbě bublin (tloušťka vrstvy: 0,2-0,5mm). Pro tento účel jednoduše použijte část stejné průhledné epoxidové pryskyřice (pro podkladový nátěr podlah a dalších barevných podkladů doporučujeme použití našeho systému vodní epoxidové pryskyřice EPOXY PRIMER).
  2. Smíchejte pryskyřici (A) s tužidlem (B) ve směsi 2:1 (například 1kg A + 0,5kg B).
  3. Promíchejte okraje a dno míchací nádoby, protože materiál se tam usazuje. Ideálně nalijte do čisté míchací nádoby a znovu promíchejte, dokud směs nezůstane beze šmouh. Tím se zajistí kompletní smísení složky A (pryskyřice) a složky B (tužidla).
  4. Hned po smíchání nalijte směs pryskyřice a tužidla na povrch, který chcete pokrýt, protože v závislosti na systému a množství látky se produkt může začít vařit v míchací nádobě.
  5. Na požadovaný povrch naneste epoxidovou pryskyřici nebo základní nátěr pomocí malířského válečku nebo štětce.
  6. Nechte základní nátěr ztuhnout.
  7. Poté pokračujte stejným způsobem s hlavní vrstvou. Doporučujeme maximální výšku zalití 1cm na vrstvu. Nalití více než 1cm může vést k přehřátí, žloutnutí, praskání a deformaci materiálu. Chcete-li dosáhnout celkové tloušťky větší než 1cm, doporučujeme nalít další 1cm vrstvu přibližně po 6 hodinách.
  8. Pro tónování základního nátěru smíchejte dodanou barvu se složkou pryskyřice A nebo směsí pryskyřice a škrobu. Intenzitu barvy můžete individuálně upravit přidáním většího nebo menšího množství barevného pigmentu.
  9. Epoxidové pryskyřice se lze dotýkat po 20 hodinách a plně chemicky vytvrdne přibližně po 7 dnech.

Epoxidová pryskyřice je citlivá na jakýkoli druh vlhkosti během tuhnutí (riziko vzniku plísně, tedy bílých skvrn na povrchu). Z tohoto důvodu doporučujeme vyvarovat se jakéhokoli kontaktu mezi vodou a epoxidem dokud úplně neztvrdne (alespoň 7 dní).

Upozornění

Použité epoxidové pryskyřice mohou způsobovat těžké poleptání kůže a poškození očí, dráždí kůži, mohou vyvolat alergickou kožní reakci a způsobit vážné podráždění očí. Jsou zdraví škodlivé při vdechování a toxické pro vodní organismy s dlouhodobými účinky. Obsahují epoxidové složky, které mohou vyvolat alergickou reakci. Je důležité dodržovat bezpečnostní pokyny a používat ochranné prostředky.

Příklady produktů

Na Epoxio.cz se specializujeme na vývoj, úpravu, výrobu a prodej epoxidových pryskyřic té nejvyšší kvality. Naše produkty jsou vyráběny s hrdostí a péčí přímo v ČR.

EPOSTYL 200V je dvousložkový transparentní epoxid používaný jako penetrační nátěr na beton nebo jako finální povrchový lak na dřevo např. Pro GRP, podlahy, desky stolů, nábytek a všechny nátěry, opravy a tmely. Max. výška lití až do 1 cm. Lze použít na všechny povrchy jako je beton, potěr, dřevo a další.

Čtěte také: Jak černá matná epoxidová barva chrání před korozí

Systém ECO je vhodný pro širokou škálu aplikací, včetně stavebnictví, elektrotechniky a strojírenství. Jedná se o klasickou nátěrovou, laminovací a opravnou epoxidovou pryskyřici. Lze ji použít jako licí pryskyřici ve vrstvách o tloušťce až 1cm. Můžete s ní natírat podlahy, desky stolů a další předměty. Náš systém EPODEX ECO lze míchat se všemi našimi barevnými pigmenty. Ideální oblasti použití tohoto systému epoxidové pryskyřice jsou stavba lodí, modelování, výroba forem, terária/akvária a běžné opravy. Jednoduše řečeno - pro aplikace laminace a stavby.

Black Diamond pigment Black Onyx je kvalitní metalický pigment syté černé barvy s nádechem perleti dávající projektům punc luxusu.

tags: #epoxidova #pryskyrice #na #karbon

Oblíbené příspěvky: