Epoksitermit tutuksi - epoksisanasto

Mikä se pot life olikaan? Entä viskositeetti tai eksotermi? Opi lisää epoksista - tästä sanastosta löydät yksinkertaisia selityksiä epokseihin liittyville termeille.

 

Yleisiä epoksiin liittyviä termejä

Epoksi: Kertamuovi, joka muodostuu, kun hartsi ja kovetin sekoitetaan yhteen annetussa suhteessa. Epokseilla on yleensä hyvä kosteudenkestävyys ja kestävyys.

Hartsi: Toinen kahdesta komponentista, jotka reagoivat yhdessä ja muodostavat kovan, kiinteän epoksin. Hartsi sisältää epoksidiperustan, joka reagoi kovettimen kanssa polymeeriksi ja muodostaa kiinteän kertamuovin.

Kovettaja: Toinen kahdesta komponentista, jotka reagoivat yhdessä ja muodostavat kovan, kiinteän epoksin. Epoksin kovettajat eroavat aktivaattoreista tai katalyyteistä sillä että epoksin kovettimia on aina käytettävä annetussa sekoitussuhteessa. Annostelusuhteen muuttaminen ei muuta kovetusnopeutta, vaan estää täysin epoksin kovettumisen.

Kaasunpoisto (Outgassing): Ilmiö, jossa materiaalin (kuten puun) sisään jäänyttä ilmaa vapautuu materiaalin lämmetessä. Tämä voi aiheuttaa kuplia epoksipinnoitteeseen tai epoksivaluun.

Lasikuitu: Epoksin kanssa yleisesti käytetty lujitetyyppi. Lasikuitua voidaan kutoa erilaisiksi kankaiksi tai pilkkoa lyhyiksi säikeiksi ja sitoa yhteen kemiallisella sidosaineella. Epoksin käytössä suosittelemme kudotun lasikuidun käyttöä, koska sillä on enemmän lujuutta eikä se sisällä kemiallisia sidosaineita.

Liuotin: Aine, joka voi liuottaa toisen aineen.

Lujitekuidut: Kuitumateriaalit, joita voidaan käyttää epoksin kanssa vahvan, kestävän ja kevyen kappaleen valmistamiseksi. Lujitekuituja ovat esimerkiksi lasikuidut, hiilikuidut ja aramidi.

Muotin pinta: Pinta, josta halutaan epoksin irtoavan. Sileä, puhdas ja hyvin tiivistetty muotin pinta antaa epoksille erittäin hyvän pinnan, joka ei vaadi juurikaan työstämistä. Muottipinnan laatu on erityisen tärkeä kun tehdään valuja.

Tekninen tietolehti / TDS (Technical data sheet): Tuotteen valmistajan laatima dokumentti, joka kuvaa materiaalin ominaisuuksia. Löydät TDS:n tuotesivulta (lisätiedot-välilehdeltä).

 

Epoksin käyttöön ja käyttäytymiseen liittyvät termit

Amiinivaha (Amine blush): Vahamainen sivutuote, jota voi ilmestyä vasta kovettuneen epoksin pinnalle tietyissä olosuhteissa. Amiinivahan voi poistaa helposti vedellä ja hankaussienellä. Jos amiinivahaa ilmestyy, se tulee aina poistaa ennen seuraavien pintakerrosten levittämistä, sillä se voi haitata tartuntaa.

Avoin aika (Open time): Se osuus kovettumisajasta (sekoittamisen jälkeen) kun hartsin ja kovettimen seos pysyy nestemäisenä ja on käytettävissä esim. laminointiin ja valamiseen.

Eksotermi: Reaktio, joka vapauttaa lämpöä. Epoksin kovettumisreaktio on eksoterminen eli siinä syntyy lämpöä. Hallitsematon eksotermi tapahtuu silloin, kun tuotettu lämpö ei pääse haihtumaan, mikä saa epoksin kovettumaan entistä nopeammin. Kun epoksi kovettuu nopeammin, se myös generoi lämpöä nopeammalla nopeudella, mikä hankaloittaa tilannetta entisestään. Hallitsematon eksotermi voi aiheuttaa haitallisia seurauksia epoksille.

Ensisijainen/kemiallinen sidos (Primary/Chemical bond): Sidos, joka perustuu uuden epoksikerroksen kykyyn reagoida edellisen epoksikerroksen kanssa. Tämä mahdollistaa kaikkien hartsikerrosten yhteen kovettumisen ja yhdistymisen yhdeksi kerrokseksi kemiallisesti. Kun epoksi levitetään osittain kovettuneen epoksin päälle, uusi epoksi tarttuu kiinni kemiallisesti, ja tätä pidetään ensisijaisena sidoksena. Tässä tapauksessa ei vaadita pinnan esikäsittelyä..

Geeliytyminen / Alustava kovettuminen (Initial cure): Kovettumisen vaihe, kun epoksi alkaa geeliytyä tai ”käynnistyä”. Epoksi ei ole enää käsiteltävissä ja sen olomuoto muuttuu tahmeasta, geelimäisestä kovan kumin lujuiseksi, johon voi tehdä jäljen kynnellä. Seos muuttuu tahmattomaksi suunnilleen alustavan kovettumisen vaiheen puolivälissä. Vaikka epoksi on vielä tahmeaa, seuraava epoksikerros tarttuu silti siihen erinomaisesti kiinni ilman pinnan esikäsittelyä. Tämä kyky heikkenee, kun seos menettää tahmeutensa.

Kiinteä / Lopullinen kovettuminen: Epoksi on kovettunut täysin kiinteään tilaan ja sitä voidaan kuivahioa. Siihen ei saa enää jälkeä kynnellä. Tässä vaiheessa epoksi on saavuttanut suurimman osan lopullisesta lujuudestaan ja se voidaan irrottaa muotista.

Kovettumisaika: Aika, joka kuluu epoksin kovettumiseen siten, että se on saavuttanut täydelliset ominaisuutensa suurimmaksi osaksi. Tämän jälkeen epoksia voi myös hioa. Kovettumisajat annetaan yleensä tietyssä lämpötilassa, esim. 25°C:ssä. Lämpötilan nostaminen lyhentää kovettumisaikaa ja vastaavasti lämpötilan laskeminen pidentää kovettumisaikaa. Kovettumisaika voidaan jakaa kolmeen alaluokkaan: avoin aika, alustava kovettuminen ja lopullinen kovettuminen.

Minimikovettumislämpötila: Alhaisin lämpötila, jossa epoksi kovettuu. Jos ympäristön tai pinnan lämpötila laskee alle tämän lämmön, epoksin kovettuminen keskeytyy eikä jatku ennen kuin lämpötila nousee noin 5°C yli minimilämpötilan. Lisälämpö on tarpeen kovettumisprosessin aktivoimiseksi; kun kovettumisprosessi käynnistyy uudelleen, se jatkuu kunnes lämpötila laskee alle minimikovettumislämpötilan tai kunnes epoksi on täysin kovettunut. Huom: Kosteuden imeytymistä ja pinnan epämuodostumista voi tapahtua, jos epoksi on pitkään alle minimilämpötilan. Sekoittamattomia komponentteja ei tarvitse säilyttää yli minimikovettumislämpötilan, mutta se on kuitenkin suositeltavaa.

Purkkiaika (pot life): Aika, jonka hartsin ja kovettimen seos pysyy viskositeetiltaan juoksevana sekoitusastiassa. Purkkiaika määritetään käyttäen 150 gramman ja 500 gramman näytteitä standardoidussa astiassa lämpötiloissa 22°C, 25°C ja 29°C. Sekä massalla että ympäristön lämpötilalla on vaikutusta epoksin kovettumisnopeuteen. Purkkiaikaa tulisi käyttää vain vertailutarkoituksiin epoksin kovettumisajan arvioinnissa. Ks. myös Työskentelyaika.

Pölykuiva / Tack-free-aika: Aika, jonka kuluttua epoksin pinta ei enää ole tahmea eikä siihen tartu likaa tai roskia.

Toissijainen / mekaaninen sidos: Toissijainen sidos perustuu mekaaniseen, ei kemialliseen, sidokseen materiaalien välillä. Materiaali (liima, epoksi jne) takertuu pinnan huokosiin tai naarmuihin.

Työskentelyaika (working time): Aika, jonka epoksin viskositeetti pysyy tarpeeksi matalana epoksin käyttämiseen ja käsittelyyn. Se määritetään käyttäen Gel Timeria, jossa anturi kulkee 1/8" paksuisen nestemäisen epoksin läpi. Työaika on aika, jonka anturi voi kulkea epoksin läpi jättämättä jälkeä kovettuvaan epoksiin.

 

Epoksin teknisiin ominaisuuksiin liittyvät termit

Kovuus: Materiaalin vastustuskyky epämuodostumiselle tai periksi antamiselle. Kovuustesti suoritetaan käyttämällä durometriä. D-asteikolla (kovimpien materiaalien asteikko, johon epoksit yleensä lasketaan) mitatessa durometri pakottaa metallikärjen materiaaliin ja antaa lukeman, joka vastaa materiaalin vastustusta kärjen kohdalla. Kovuustestin tulokset ovat tärkeitä materiaalien vertailutarkoituksiin ja kovettumisen asteen määrittämiseen.

Lasittumislämpötila / Tg (Glass transition temperature): Liittyy epoksin lämmönkestoon. Tg-arvon ylittämisen jälkeen epoksi pehmenee ja fyysiset ominaisuudet heikkenevät. Tämän lämpötilakestävyyden saavuttamiseksi epoksi on jälkikovetettava ennalta määritetyssä korotetussa lämpötilassa tietyn aikaa.

Puristuslujuus: Stressimäärä, joka vaaditaan aiheuttamaan muovin vääristyminen. Muovin vääristyminen on kiinteän kappaleen pysyvä muodon tai koon muutos ilman murtumaa, joka johtuu jatkuvasta stressistä yli elastisuuden rajan. Sylinterinmuotoiset näytteet asetetaan testilaitteeseen, joka kohdistaa niihin kasvavaa puristusvoimaa, kunnes muovin vääristyminen heikentää näytettä. Korkein voima, joka on kirjattu ennen kuin kappale antaa periksi, on puristuslujuus.

Taipumislämpötila (HDT, Heat deflection temperature): Lämpötila, jossa epoksi taipuu jatkuvan kuorman alla. Näyte upotetaan öljyyn tarkasti kalibroidussa lämpötilassa ja altistetaan 264 psi taivutusstressille keskellä. Öljyn lämpötilaa nostetaan vähitellen, kunnes tanko taipuu .01 tuumaa keskeltä. Tätä lämpötilaa pidetään taipumislämpötilana.

Taivutuslujuus (Flexural strength): Suurin taivutusrasitus, jonka näyte kestää ennen murtumista. Näyte tuetaan yksinkertaisesti kummastakin päästä ja keskelle kohdistetaan kasvava kuorma. Taivutuksesta aiheutuva rasitus lasketaan ja se määrä, joka johtaa murtumiseen, kirjataan.

Taivutuskerroin (Flexural modulus): Palkin taipuma taivutuslujuustestin aikana.

Tiheys: Massa jaettuna tilavuudella. Veden tiheys on noin 1kg/m3, ja jos materiaalin tiheys on suurempi, se uppoaa vedessä. Tiheyden ollessa alle 1 materiaali kelluu vedessä.

Vetolujuus (Tensile strength): Stressi, joka vaaditaan epoksin murtumiseen. Näytteet asetetaan testikoneeseen, joka kohdistaa näytteeseen kasvavaa vetoa, kunnes näyte rikkoutuu. Korkein kirjattu vetovoima ennen rikkoutumista on vetolujuus.

Vetomoduuli (Tensile modulus): Tämä ominaisuus tarkoittaa käytännössä materiaalin jäykkyyttä. Vetomoduuli kuvaa venymän (strain) määrää, joka aiheutuu tietystä stressistä.

Vetorasitus (Tensile elongation): Kertoo materiaalin venymän. Vetolujuustestissä murtuneen näytteen pituuden muutos mitataan venymämittarilla. Piste, jossa näyte rikkoutuu, on vetorasitus.

Viskositeetti: Nesteen vastustuskyky leikkausvoimaa vastaan, eli viskositeetti kertoo, miten helposti neste virtaa. Rotaatioviskosimetriä käytetään viskositeetin mittaamiseen. Anturi pyörii epoksissa mitaten epoksin vastuksen. Paksumpi neste antaa anturille enemmän vastusta, merkiten korkeampaa viskositeettia. Koska lämpötila vaikuttaa viskositeettiin, datapisteitä saatetaan antaa eri lämpötiloissa. Epoksi on yleensä juoksevampaa mitä lämpimämpää se on, ja jähmeämpää viileämmässä. Valmistusprosessi ja käsittelylämpötila ovat tärkeitä tekijöitä määritettäessä vaadittua epoksin viskositeettia. Infuusioprosessit vaativat usein erittäin matalaa viskositeettia hyvän virtauksen mahdollistamiseksi, kun taas laminointi saattaa vaatia korkeampaa viskositeettia, joka mahdollistaa kankaan perusteellisen kastumisen estäen kuitenkin samalla valumisen. Valukäyttöön alhaisempi viskositeetti on yleensä hyödyksi.

 

 

Tämä teksti pohjautuu artikkeliin https://entropyresins.com/how-to/glossary-epoxy-terms/ . Entropy Resins valmistaa mm. Super Sap CCR-hartsia.