EPOXIDHARZ – ein Wort mit vielen Bedeutungen

Ob Rohstoffkomponente, fertige Formulierung oder ausgehärtetes Produkt - auch wenn es sich um unterschiedliche Zustände eines Produkts handelt, so trägt doch alles denselben Namen – Epoxidharz.
Begeben Sie sich nachfolgend auf eine kleine Reise in die Welt der Epoxidharzchemie.

FRAGEN & ANTWORTEN

Wie entstehen neue Produkte?

Den Basisrohstoff bildet in den meisten Fällen der Bisphenol A-Diglycidylether. Mit ihm als Grundlage ist je nach Zugabe von weiteren Rohstoffen eine schier unendliche Variation von Formulierungen möglich. Es entstehen Produkte, die z.B. beschleunigt, rheologisch angepasst, zähelastifiziert, wärmeleitfähig oder elektrisch leitfähig sind. Angepasst auf die jeweiligen Anforderungen entwickeln wir Epoxidharzformulierungen, aus denen nach der Härtung optimale Produkte entstehen.

Was können Epoxidharze?

Epoxidharze sind duroplastische Kunststoffe, welche im Vergleich zu Thermoplasten nach der Aushärtung irreversibel vernetzt sind, also bei höheren Temperaturen nicht wieder flüssig werden. Die typischen Eigenschaften von Epoxidharzen sind:

  • Gute Chemikalienbeständigkeit
  • Hart (oder bei uns auch flexibel)
  • Gute mechanische Eigenschaften
  • Gute Temperaturbeständigkeit
  • Gute Adhäsion
  • Gute Feuchteresistenz
  • Gute elektrische Isolierfähigkeit

Epoxidharze – flexibel wie Silicon. Ist das möglich?

Formstoffe aus Epoxidharz sind normalerweise im Vergleich zu anderen Kunststoffen als besonders fest oder hart bekannt. Als Spezialist für Flexible Harzsysteme, entwickeln wir bei EPOXONIC aber auch flexible Epoxidharze. Flexibel bedeutet hierbei, dass wir Formstoffe mit Shore-Härten < A50 und einer Glasumwandlungstemperatur, die deutlich unter -20°C liegt, erzeugen können. Die bekannten Vorteile der Epoxidharze, dass sie besonders chemikalien- und/oder temperaturbeständig sind, gehen dabei nicht verloren. Der Härtungsmechanismus erfordert hierbei eine Heißhärtung, die entweder katalytisch oder durch Anhydride initiiert wird. Ein Beispiel für ein flexibles, katalytisches System ist EPOXONIC 376

Wie werden Epoxidharze eigentlich gehärtet?

Es gibt mehrere Methoden, um Epoxidharze zu härten. Die Methode hängt von der Art des Epoxidharzes, der Anwendung und den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts ab.

Aminhärtung

Eine Möglichkeit Epoxidharze zu härten, ist die Reaktion mit Aminen.

Skizze

Es gibt ein großes Spektrum an Aminen, auf das bei der Härtung zurückgegriffen werden kann. Ob aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch, langkettig oder kurzkettig jedes dieser Amine kann mit Epoxidharz umgesetzt werden. Dabei sind je nach Anwendung und verwendetem Härter verschiedene Eigenschaften möglich: Raumtemperaturhärtung oder Heißhärtung, Glasumwandlungstemperatur im Bereich von 50 - 150°C, 2-Komponentensysteme (oder 1-Komponentensysteme).
Ein gutes Beispiel ist hier unser EPOXONIC 382.

Anhydridhärtung

Eine weitere Möglichkeit Epoxidharze zu härten, ist die Reaktion mit Anhydriden.

Skizze

Bei der Anhydridhärtung wird im ersten Schritt das Anhydrid geöffnet und reagiert im zweiten Schritt mit dem Diglycidylether. Für diese stufenweise Reaktion sind Härtungstemperaturen über 100°C erforderlich. Im Gegenzug erlaubt dieses System eine Verarbeitungszeit (von) bis zu mehreren Wochen. Weitere Vorteile dieses Systems sind ein geringer Reaktionsschwund, die Möglichkeit große Volumina ohne Verlust der Reaktionskontrolle zu vergießen und eine gute Verarbeitbarkeit. Dieses Härtersystem erlaubt ein- oder zweikomponentige Formulierungen.

Katalytische Härtung

Epoxidharze könne auch über Polymerisation mittels Katalysatoren gehärtet werden.

Skizze

Die katalytische Härtung erfolgt wie die Anhydridhärtung bei Temperaturen über 100°C. Hier lassen sich Hydroxygruppen, die im Diglycidylether vorhanden sind, mit dem Epoxidring eines weiteren Moleküls verbinden. Als Katalysatoren können z.B. tertiäre Amine oder Imidazole verwendet werden. Diese Systeme zeichnen sich durch eine lange Gebrauchsdauer aus und es können sehr hohe Glasübergangstemperaturen bis zu 180°C erreicht werden. Diese Formulierungen sind sowohl ein- als auch zweikomponentig möglich.
Ein gutes Beispiel ist hier unser EPOXONIC 361

Tiefgründig Forschen, Entwickeln und Prüfen – ein Auszug unserer wichtigsten Analysegeräte

Auf dem Weg zur Entwicklung Ihres individuellen Produktes überprüfen wir kontinuierlich die spezifischen Materialeigenschaften –  direkt, hausintern, kundenorientiert.
Nachfolgend finden Sie einen Auszug unserer vielfältigen Analysemöglichkeiten & Geräte.

DSC

Sowohl für die Warenausgangsprüfung als auch bei der Entwicklung neuer Harzsysteme greifen wir auf die Dynamische Differenzkalorimetrie (DDK) – im englischen auch Differential Scanning Calorimetry (DSC) – mit effizienten Geräten zurück. Hiermit lassen sich beispielsweise Eigenschaften wie die Reaktivität der Mischung oder die polymertechnisch wichtige Kenngröße Glasumwandlungstemperatur bestimmen.

Aufgrund der unkomplizierten und schnellen Probenpräparation und Messung sowie der geringen Probenmaterialmenge ist die DSC eine der wichtigsten analytischen Werkstoffprüfungen bei EPOXONIC.

Unsere DSC-Geräte sind hochmodern und dafür geeignet, selbst bei flexiblen Harzen – unserem Spezialgebiet – Tieftemperatur-Messungen ab -80°C durchzuführen.

TMA

Entscheidend beim Vergießen oder Verkleben von Bauteilen und Komponenten mit unterschiedlichem thermischen Ausdehnungsverhalten, ist der thermische Ausdehnungskoeffizient (englisch: Coefficient of Thermal Expansion – CTE). Zur Bestimmung des CTE wird die Thermomechanische Analyse (TMA) verwendet.

Unser TMA-Gerät ist hochmodern und dafür geeignet, selbst bei flexiblen Harzen – unserem Spezialgebiet – Tieftemperatur-Messungen ab -80°C durchzuführen.

Materialprüfmaschine

Zur präzisen Durchführung unterschiedlicher mechanischer Tests an ausgehärteten Prüfkörpern verwenden wir unsere Materialprüfmaschine. Dieses Gerät ist in der Lage, wichtige mechanische Eigenschaften von Materialien zu bestimmen und somit deren Qualität und Leistungsfähigkeit zu bewerten.

Anwendungsfälle sind insbesondere Zug-, Biege- und Druckversuche

mehr erfahren
  • Über den Zugversuch bestimmen wir die Festigkeit und Dehnbarkeit eines Materials. Dabei wird die Probe einer Zugkraft ausgesetzt, bis sie reißt. Während des Tests werden verschiedene Parameter wie Zugfestigkeit, -dehnung und –modul (E-Modul) gemessen.
  • Der Biegeversuch dient der Bestimmung der Biegefestigkeit und Steifigkeit eines Materials. Hierbei wird die Probe mittig belastet, um eine Durchbiegung zu erzeugen. Dabei werden Biegemodul, -festigkeit und -spannung ermittelt.
  • Im Druckversuch wird die Komprimierbarkeit eines Materials bestimmt. Durch Anlegen einer einachsigen Druckbeanspruchung werden Parameter wie Druckfestigkeit, -spannung und -modul gemessen.

Pendelschlagwerk

Das Pendelschlagwerk ist eine Prüfmaschine zur Bestimmung der Schlagzähigkeit an genormten Prüfstäben. Darüber wird die Robustheit eines Materials unter Schlagbelastung charakterisiert, indem die Energie gemessen wird, die ein Material absorbieren kann. Die Kenntnis der Energieabsorptionseigenschaften eines Materials ist entscheidend für die Vorhersage, welcher plastischen bzw. dauerhaften Verformung das Material standhalten kann, bevor es versagt.

In der Praxis ist dieses Materialverhalten entscheidend, wenn Bauteile intensiver und schlagartiger Beanspruchung ausgesetzt sind. Sie ist damit eine wichtige Entscheidungsgrundlage in der Forschung und Entwicklung.

Rheometer

Unser hochmodernes luftgelagertes Rheometer ermöglicht eine Vielzahl an rheologischen Tests. Diese geben mit hoher Genauigkeit Aufschluss über die viskoelastischen Eigenschaften unserer Produkte. Messungen können sowohl in Rotation als auch in Oszillation durchgeführt werden, je nach Experiment und Anforderung.

Dabei ist die Bestimmung der Viskosität, die eine sehr wichtigen Produkteigenschaft darstellt, eine standardmäßige Warenausgangsprüfung.

Aber auch im Entwicklungsprozess neuer Produkte spielt das Rheometer eine bedeutende Rolle. Über die Fließgrenze oder Thixotropie können Eigenschaften wie die Standfestigkeit und das Ablaufverhalten des Produktes bestimmt werden. Des Weiteren sind wir mit diesem Messgerät auch in der Lage das Sedimentationsverhalten der Füllstoffe in der Formulierung zu bestimmen.

Weitere Analysemöglichkeiten

  • Wärmeleitfähigkeit
  • IR
  • Shore-Härte
  • Scherfestigkeit
  • Dichtebestimmung
  • Füllstoffgehalt
  • Nasschemische Analysen

Wissen vertiefen, Expertise erweitern – Relevante Fachartikel und Einblicke

Sie wollen mehr über uns erfahren?
Hier finden Sie eine Auswahl vertiefender Informationen für Expert:innen und Interessierte

Wirtschaftliche und präzise Dosierung von thixotropen 1K-Klebstoffen

EPOXONIC 292, ein thixotroper, hochfester 1K-Klebstoff für erhöhte Temperaturanforderungen, kann mit Jet-Dosierventilen der Fa. Nordson großserientauglich verarbeitet werden, siehe Film.

Weiterlesen …

Flexible Epoxidharz-Vergußmasse ohne Säureanhydrid

EPOXONIC bietet flexibilisierte bzw. zähelastische Vergußmassen frei von SVHC Stoffen an.

Weiterlesen …

KA-TE PMO AG und EPOXONIC - ein erfolgreiches Gespann

KA-TE PMO AG erhielt IKT-Siegel mit der Note 1,6 für Kanalreparaturen mit Epoxidharzen.

Weiterlesen …

Partnerschaften & Kooperationen

  1. Fluvius GmbH (Vertriebspartner)
  2. Mitglied Fördergemeinschaft SKZ
  3. Mitglied im Industrieverband Klebstoffe e.V.
  4. Materiales - Beratung & Compliance
  5. Künzel, Drews & Partner Managementberatung
  6. Scheugenpflug AG (Anlagen für die professionelle Gießharzverarbeitung)

Wie können wir Ihnen weiterhelfen?
Melden Sie sich - wir freuen uns auf Sie