FAQ Wissen Epoxidharz
Was ist Epoxidharz?
Es gibt zwei Haupttypen von Epoxidharzen: 1-komponentig (1K) und 2-komponentig (2K). Ein 1-komponentiges Epoxidharz ist gebrauchsfertig und erfordert keine zusätzliche Mischung vor der Anwendung, was es besonders benutzerfreundlich macht. Im Gegensatz dazu besteht ein 2-komponentiges Epoxidharz aus zwei separaten Bestandteilen – dem Harz und dem Härter –, die vor der Anwendung sorgfältig gemischt werden müssen. Dieses Material bildet sich durch eine chemische Reaktion, bei der eine stabile, dreidimensional vernetzte Struktur entsteht. Das Ergebnis ist ein duroplastisches Polymer, das für seine Robustheit und Stabilität bekannt ist.
Epoxidharz überzeugt durch seine bemerkenswerte Festigkeit, die sich in hoher Zug- und Druckfestigkeit äußert. Es bietet exzellente Beständigkeit gegenüber vielen Chemikalien, Ölen und Lösungsmitteln und haftet zuverlässig auf unterschiedlichen Materialien wie Metall, Glas, Keramik und Kunststoffen. Auch bei hohen Temperaturen und unter feuchten Bedingungen bleibt es stabil und unempfindlich. Zudem zeichnet sich Epoxidharz durch seine Wärmeleitfähigkeit und hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften aus, was es ideal für elektronische Anwendungen macht.
Was kann Epoxidharz?
Epoxidharz, oft als Epoxy bezeichnet, ist ein äußerst vielseitiges Material, das durch seine einzigartigen Eigenschaften besticht. Als duroplastischer Kunststoff vernetzt Epoxidharz nach dem Aushärten irreversibel, was ihm eine außergewöhnliche Stabilität verleiht. Das Spektrum an Epoxidharzen bei EPOXONIC umfasst auch spezielle Varianten wie flexibles Epoxidharz.
Zu den Eigenschaften von Epoxidharz zählen eine exzellente Chemikalienbeständigkeit sowie eine starke Haftung auf verschiedenen Oberflächen. Diese Eigenschaften machen es ideal für Anwendungen, bei denen Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gefragt sind. Je nach Formulierung kann Epoxy entweder hart und unnachgiebig oder flexibel sowie anpassungsfähig sein, was seine Einsatzmöglichkeiten erheblich erweitert. Darüber hinaus zeigt Epoxidharz eine bemerkenswerte Temperaturbeständigkeit und ist sowohl feuchtigkeits- als auch wetterresistent, was es für eine Vielzahl von Umgebungen geeignet macht.
Ein weiterer Vorteil ist die gute elektrische Isolierfähigkeit des Materials, was es besonders wertvoll für elektronische Anwendungen macht. Zudem hat Epoxidharz eine Wärmeleitfähigkeit, die in technischen Anwendungen von Bedeutung ist, bei denen eine effiziente Wärmeableitung erforderlich ist.
Flexibles Epoxidharz. Ist das möglich?
Ein besonderes Material ist das flexible Epoxidharz. Während herkömmliches Gießharz nach der Aushärtung hart und starr ist, wird flexibles Epoxidharz speziell entwickelt, um eine gewisse Elastizität zu bieten. Die Härtung erfolgt durch Heißhärtung mit einem von EPOXONIC eigens dafür entwickelten Flexibilisator, um eine zuverlässige und dauerhafte Vernetzung zu gewährleisten. Die Entwicklungsabteilung arbeitet zurzeit an einem flexiblen Harzsystem mit niedrigeren Härtungstemperaturen.
Die resultierenden flexiblen Epoxidharze behalten nahezu dieselben vorteilhaften Eigenschaften ihrer starren Gegenstücke, wie Chemikalienbeständigkeit und hervorragende Haftung bei, bieten jedoch zusätzlich eine verbesserte Stoß- und Vibrationsdämpfung. Das macht sie ideal für Anwendungen, bei denen Beweglichkeit erforderlich ist, ohne Kompromisse bei der Haltbarkeit einzugehen. Flexibles Epoxidharz wird oft mit Silikon verglichen, da es eine ähnliche Konsistenz und Elastizität aufweist. Anders als Silikon bietet Epoxy jedoch eine stärkere Haftung auf verschiedenen Substraten und eine höhere Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen, was es in vielen technischen Anwendungen überlegen macht.
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.
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.
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.
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.
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