Was Sie über Epoxidharz wissen müssen!

Epoxidharze gibt es seit mehr als 50 Jahren und sie gehören zu den erfolgreichsten Kunststofffamilien. Ihr physikalischer Zustand kann von einer Flüssigkeit mit niedriger Viskosität zu einem Feststoff mit hohem Schmelzpunkt geändert werden, was bedeutet, dass eine breite Palette von Materialien mit einzigartigen Eigenschaften hergestellt werden kann. Zu Hause finden Sie sie in Getränkedosen und Spezialverpackungen, wo sie als Futter verwendet werden, um den Inhalt zu schützen und den Geschmack zu bewahren. Sie werden auch als Schutzbeschichtung für alles verwendet, von Betten bis zum Garten Stühle, Büro- und Krankenhausmöbel, Supermarktwagen und Fahrräder. Sie werden auch in Spezialfarben verwendet, um die Oberflächen von Schiffen, Ölplattformen und Windkraftanlagen vor schlechtem Wetter zu schützen.

Eigenschaften

Der physikalische Zustand von Epoxidharzen kann von einer niedrigviskosen Flüssigkeit bis zu einem Feststoff mit hohem Schmelzpunkt reichen. Sie können unter Verwendung einer Vielzahl von Härter oder Härtern “vernetzt” werden, um eine Reihe von Materialien mit einer einzigartigen Kombination von Eigenschaften zu bilden, die den wichtigsten Industriezweigen Vorteile bringen. Epoxide sind bekannt für ihre hervorragende Haftung, chemische Beständigkeit und Wärmebeständigkeit, hervorragende mechanische Eigenschaften und sehr gute elektrische Isoliereigenschaften. Viele ihrer Eigenschaften können modifiziert werden, beispielsweise sind silbergefüllte Epoxide mit guter elektrischer Leitfähigkeit verfügbar, während Epoxide typischerweise elektrisch isolierend sind. Es stehen Varianten mit hoher Wärmedämmung oder Wärmeleitfähigkeit in Kombination mit hohem elektrischen Widerstand für elektronische Anwendungen zur Verfügung.

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Epoxidharz mit Härter – Profi Qualität glasklar & geruchsarm

  • Top-Qualität: hochwertiges, flüssiges Gießharz für glasklare, transparente und luftblasenfreie Gießergebnisse
  • Vielseitige Anwendung: Holzarbeiten, Modellbau, Boot, Formbau, laminieren, Bodenversiegelung, Teichbau, Terrarium uvm.
  • Made in Germany: Das Harz & Härter Set wird ausschließlich in Deutschland hergestellt und abgefüllt
  • Auch bekannt als: Expositharz, epoxy – epoxie – epoxyt – epoxid, Kunstharz, Laminierharz, kristallharz, Gießharz, Resin
  • Kostenlos: Für den optimalen Schutz sind die hochwertigen Arbeitshandschuhe im Set gratis enthalten

Anwendungen

Die Anwendungen für Epoxidharze sind umfangreich und umfassen:

  • Farben und Beschichtungen.

  • Klebstoffe.

  • Verbundwerkstoffe wie solche mit Kohlefaser- und Glasfaserverstärkungen.

  • Industrielle Werkzeuge und Verbundwerkstoffe.

  • Elektrische Systeme und Elektronik.

  • Verbraucheranwendungen.

  • Marine Anwendungen.

  • Luft- und Raumfahrtanwendungen.

  • Biologie.

  • Kunst.

Vorteile von Epoxid

  • Geringe Schrumpfung während der Aushärtung
  • Hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit
  • Hervorragende chemische Beständigkeit
  • Gute elektrische Eigenschaften
  • Erhöhte mechanische und Ermüdungsfestigkeit
  • Schlagfest
  • Keine VOCs (flüchtige organische Verbindungen)
  • Lange Haltbarkeit

Die Chemie von Epoxidharz

Epoxide sind duroplastische Polymerharze, bei denen das Harzmolekül eine oder mehrere Epoxidgruppen enthält. Die Chemie kann eingestellt werden, um das Molekulargewicht oder die Viskosität zu perfektionieren, wie es für den Endverbrauch erforderlich ist. Es gibt zwei Haupttypen von Epoxiden: Glycidyl-Epoxy und Nicht-Glycidyl. Glycidylepoxyharze können weiter definiert werden als entweder Glycidylamin, Glycidylester oder Glycidylether. Nicht-Glycidyl-Epoxidharze sind entweder aliphatische oder cycloaliphatische Harze.

Eines der häufigsten Glycidyl-Epoxidharze wird unter Verwendung von Bisphenol A (BPA) hergestellt und in einer Reaktion mit Epichlorhydrin synthetisiert. Die andere häufig verwendete Art von Epoxidharz ist als Epoxidharz auf Novolakbasis bekannt.

Epoxidharze werden durch Zugabe eines Härtungsmittels gehärtet, das üblicherweise als Härter bezeichnet wird. Möglicherweise ist die häufigste Art von Härter auf Aminbasis. Im Gegensatz zu Polyester- oder Vinylesterharzen, bei denen das Harz mit einer kleinen (1-3%) Zugabe eines Katalysators katalysiert wird, erfordern Epoxidharze normalerweise die Zugabe des Härtungsmittels in einem viel höheren Verhältnis von Harz zu Härter, häufig 1: 1 oder 2: 1. Epoxidharz kann durch Zugabe von thermoplastischen Polymeren “gehärtet” werden.

So verwenden Sie Epoxidharz sicher

Es gibt eine Reihe von Sicherheitsvorkehrungen, die bei der Verwendung von Epoxidharz berücksichtigt werden sollten.

Erstens sollten Sie Handschuhe tragen, um Ihre Hände vor dem Kontakt mit Harz und Härterflüssigkeiten zu schützen. Nitrilhandschuhe werden empfohlen, da sie bei Kontakt mit Haut oder Harz kaum reagieren. Babytücher können verwendet werden, um Harz zu entfernen, das mit der Haut in Kontakt kommt. Verbleibendes Harz kann mit einer Mischung aus Seife und Wasser entfernt werden. Peeling ist eine besonders effektive Option zum Entfernen.

Es sollte eine Plastikschürze getragen werden, damit verschüttetes Harz leicht entfernt werden kann. Es wird auch empfohlen, eine Schutzbrille zu tragen, um Ihre Augen zu schützen. Bei Kontakt mit den Augen sollten Sie 15 Minuten lang wiederholt mit Wasser spülen und ein Reiben vermeiden. Zum frühestmöglichen Zeitpunkt sollte ein Arzt aufgesucht werden.

Schließlich ist es wichtig, dass bei jeder Arbeit mit Epoxidharz eine ausreichende Belüftung gewährleistet ist. Dies kann durch Öffnen der Fenster oder Einschalten des Deckenventilators in Ihrem Arbeitsbereich erreicht werden. Alternativ kann eine Atemschutzmaske getragen werden, wenn Sie keine gute Belüftung erreichen können.

Verschiedene Arten von Epoxidharz

Epoxidharz fällt unter zwei Hauptkategorien – Glycidyl oder Nicht-Glycidyl. Glycidylharze fallen unter die Unterkategorien Glycidylether, Glycidylester und Glycidylamin. Die Nicht-Glycidyl-Sorte ist entweder aliphatisch oder cycloaliphatisch. Am häufigsten werden Glycidylether-Epoxide verwendet, insbesondere solche der Sorten Bisphenol und Novolac.

Bisphenol-Epoxidharze

Bisphenol-A-Diglycidylether (DGEBA) ist eine häufig verwendete Sorte von handelsüblichem Epoxidharz. Es entsteht durch die Reaktion von Bisphenol-A bei Kontakt mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines basischen Katalysators. Diese Sorte von Epoxidharz hat das niedrigste Molekulargewicht.

Aliphatische Epoxidharze

Diese Arten von Epoxidharzen werden entweder durch Doppelbindungsepoxidation (einschließlich cycloaliphatischer Epoxide und epoxidierter Pflanzenöle) oder durch Reaktion mit Epichlorhydrin (Glycidylether und -ester) hergestellt. Cycloaliphatische Epoxide weisen einen oder mehrere aliphatische Ringe in dem Molekül auf, das den Oxiranring enthält. Sie haben eine definierte aliphatische Struktur, einen hohen Oxirangehalt und keine Chlor. Dies führt zu niedrigen Viskositätsniveaus, guter Wetterbeständigkeit, niedrigen Dielektrizitätskonstanten und hoher Tg.

Novolac Epoxidharze

Diese Arten von Harzen entstehen durch Kontakt und Reaktion zwischen Phenol und Methanol (Formaldehyd). Die Reaktion von Epichlorhydrin und Novolaken führt zur Bildung von Novolaken mit Glycidlresten, einschließlich Epoxyphenol-Novolak (EPN) oder Epoxycresol-Novolak (ECN). Solche Epoxide enthalten keine Lösungsmittel oder flüchtigen organischen Verbindungen. Da sie frei von VOCs sind, sind sie äußerst sicher zu bedienen und Atemschutzmasken sind nicht erforderlich. Sie haben eine relativ hohe Haftfestigkeit, was für eine gute Deckkraft sorgt. Schutz und Haltbarkeit sind auch bei der Anwendung dieser Harze gewährleistet.

Halogenierte Epoxidharze

Diese Epoxidharze werden für besondere Eigenschaften beigemischt. Dies beinhaltet die Anwendung und Mischung von bromierten und fluorierten Sorten. Bromiertes Bisphenol A ist die bevorzugte Option für Flammwidrigkeit und elektrische Anwendungen. Die kommerzielle Herstellung und Verwendung solcher Harze ist jedoch aufgrund der damit verbundenen Kosten und der niedrigen Tg begrenzt.

Epoxidharzverdünnungsmittel

Bei der Herstellung von Epoxidverdünnungsmitteln werden aliphatische Alkohole oder Polyole glycidyliert. Die als Ergebnis solcher Verfahren hergestellten Materialien können entweder monofunktionell (z. B. Dodecanolglycidylether), difunktionell (Butandioldiglycidylether) oder mit höherer Funktionalität (z. B. Trimethylolpropantriglycidylether) sein.

Glycidylamin-Epoxidharze

Diese Epoxidharze weisen ein relativ hohes Maß an Funktionalität auf und entstehen durch die Kontaktreaktion zwischen aromatischen Aminen und Epichlorhydrin. Industrielle Qualitäten umfassen Triglycidyl-p-aminophenol (Funktionalität 3) und N, N, N ‘, N’-Tetraglycidyl-bis- (4-aminophenyl) methan (Funktionalität 4). Sie haben bei Raumtemperatur eine niedrige bis mittlere Viskosität und sind daher leichter zu verarbeiten als EPN- oder ECN-Sorten.

Aushärtezeit von Epoxidharz

Ungehärtete Epoxidharze weisen typischerweise schlechte mechanische, chemische und Wärmebeständigkeitseigenschaften auf. Sie können solche Eigenschaften jedoch durch Aushärten umwandeln, indem Sie Harz mit geeigneten Heilmitteln zur Bildung vernetzter duroplastischer Strukturen reagieren. Die für verschiedene Epoxidpasten und -kitte erforderlichen Aushärtezeiten variieren. Es wird allgemein empfohlen, das Epoxidharz warm, langsam und lang auszuhärten, wenn das Projekt wichtig ist. Sie sollten bis zu 72 Stunden für den Aufbau von Epoxidharz und die Bildung starker Klebeverbindungen einplanen. Die volle Aushärtezeit sollte immer für Arbeiten vorgesehen werden, bei denen hoher Druck oder Stress angewendet werden muss.

Das Härten von Epoxidharz kann entweder eine Reaktion mit sich selbst (Homopolymerisation) oder die Bildung eines Copopolymers mit polyfunktionellen Heilmitteln oder Härtern beinhalten. Sorten von Epoxidharzhärtern umfassen Amine, Säuren, Säureanhydride, Phenole, Alkohole und Thiole. Die jeweiligen Reaktivitätsniveaus sind Phenol <Anhydrid <aromatisches Amin <cycloaliphatisches Amin <aliphatisches Amin <Thiol. Sie können die Geschwindigkeit der Härtungsreaktion durch Zugabe kleiner Mengen von Beschleunigern wie tertiären Aminen, Carbonsäuren und Alkoholen erhöhen.

Verwendung von Epoxidharzen

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für Epoxidharz, einschließlich Beschichtung, Haftung und Bildung von Verbundwerkstoffen, einschließlich solcher, die Kohlefaser- und Glasfaserverstärkungen verwenden. Es ist möglich, die Eigenschaften von Epoxiden wie silbergefüllten Epoxiden mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zu verändern.

Epoxidharzklebstoffe

Epoxidklebstoffe fallen unter die Kategorie der Strukturklebstoffe oder technischen Klebstoffe mit chemischen Sorten wie Polyurethan, Acryl und Cyanoacrylat. Solche Klebstoffe können zum wirksamen Binden von Flugzeugteilen, Golfschlägern, Skiern und Snowboards verwendet werden. Sie ermöglichen auch die starke Haftung von Holz, Metall, Glas, Stein und anderen Materialien. Bei Temperaturen über 177 ° C ist die Haftung jedoch nicht so stark.

Epoxidharz verwendet für Industriewerkzeuge

Epoxidharz kann zum starken Binden und Herstellen von Werkzeugen wie Formen, Meistermodellen, Laminaten, Gussteilen und Vorrichtungen verwendet werden. Solche Kunststoffwerkzeuge sind der ideale Ersatz für Materialien wie Metall und Holz. Dies ermöglicht eine höhere Effizienz und eine Reduzierung der Kosten und Vorlaufzeiten für eine Reihe industrieller Prozesse.

Epoxidharz für elektrische Anwendungen

Epoxidharz wird üblicherweise von Arbeitern in der Elektroindustrie für die Anwendung beim Bau von Motoren, Generatoren, Transformatoren, Isolatoren und Leiterplatten (PWBs) verwendet. Die Harze sind stark elektrisch isoliert und gewährleisten den Schutz der Bauteile vor Kurzschlüssen durch Ansammlung von Staub und Feuchtigkeit.

Epoxidharz für Verbraucher

Aufgrund der hohen Haftung ist Epoxidharz eine beliebte Wahl für Verbraucher bei der Reparatur und Wartung von Haushaltsgegenständen. Es ermöglicht die relativ schnelle und effektive Fixierung zerbrechlicher Gegenstände wie Glas, Keramik und Porzellan. Es kann auch zur Reparatur von Haushaltsgegenständen aus Materialien wie Holz, Metall und Latex verwendet werden.

Epoxidharz für Kunstwerke und DIY

Epoxidharz kann für eine Vielzahl von künstlerischen Anwendungen mit Pigment kombiniert werden. Bei der Erstellung eines vollständigen Bildes können Ebenen hinzugefügt werden. Andere häufige Anwendungen sind die Dekoration von Schmuck und die Dekoupage von Arbeitsflächen.

Epoxidbeschichtungen und Lackierung

Epoxidfarbe, auch als Epoxidbodenbeschichtung bekannt, wird üblicherweise zur Abdeckung von Garagen, Kellern und Terrassenböden verwendet. Gerade Epoxidfarbe enthält eine Mischung aus Acrylfarbe und Epoxidharz der einteiligen Sorte. Farbabweichungen können durch Aufbringen von Acryl-Epoxidfarbe erzielt werden, die wie normale Farbe trocknet. Diese Farbe kann in Farben wie Metallic-Blau und Creme für ein attraktives Finish erworben werden.

Die Epoxidbeschichtung besteht aus einer Verbindung, die die unterschiedlichen Elemente Epoxidharz und Polyaminhärter aufweist. Das Mischen dieser Elemente führt zu einer chemischen Reaktion, die eine Vernetzung während des Härtungsprozesses beinhaltet. Epoxidbeschichtungen bieten ein hohes Maß an Schutz gegen Abrieb, Turbulenzen, ätzende Flüssigkeiten und extreme Temperaturen.

Fragen und Antworten

Wie entfernt man Epoxidharz?

Epoxidharz ist aufgrund seiner hohen Hafteigenschaften nicht die am einfachsten zu entfernende Substanz. Der Prozess wird jedoch viel einfacher, wenn das Harz nicht abgebunden ist. In diesem Fall können Sie weißen Essig oder Brennspiritus zum Entfernen mit einem Tuch verwenden.

Die folgenden Verfahren können zur Entfernung von gehärtetem Epoxidharz verwendet werden:

  • Schleifen oder Schaben – solche Methoden können ausreichend sein, wenn nur eine geringe Menge des Harzes abgebunden ist
  • Verwendung von Aceton – Aceton kann zur effektiven Entfernung von Epoxidharz von Holz- oder Betonoberflächen verwendet werden. Sie sollten jedoch für eine gute Belüftung sorgen und das Aceton von brennbaren Gegenständen fernhalten
  • Verwendung einer Heißluftpistole – Eine Heißluftpistole kann zum effektiven Erweichen und Entfernen von Epoxidharz verwendet werden. Ein Kunststoffschaber kann dann zum Entfernen des Epoxids verwendet werden. Sie sollten dicke Arbeitshandschuhe, eine Schutzbrille und eine Maske tragen, um die persönliche Sicherheit zu gewährleisten
  • Verwendung von Chemikalien – Epoxidharz, das sich auf Kunststoff oder Glas gesetzt hat, kann mit Chemikalien effektiv entfernt werden. Sie erweichen das Epoxidharz zur Vorbereitung der Entfernung mit einem Schaber. Das Auftragen von Farbverdünner kann die Entfernung von besonders hartnäckigem Epoxid ermöglichen

Wie färbt man Epoxidharz oder ist es vorgemischt?

Es ist möglich, Epoxidharz in einer Vielzahl von Farben und Schattierungen zu kaufen. Sie können jedoch auch bestimmte Materialien hinzufügen, um Epoxidharz selbst zu färben. Jedes Material hat seine eigenen Vor- und Nachteile.

Der Prozess des Färbens von Epoxidharz sollte mit der Kombination von gleichen Teilen Epoxidharz und Härter in einem Mischbecher beginnen. Die Lösung sollte dann vorsichtig gerührt werden, bis die Blasen entfernt sind. Der nächste Schritt besteht darin, den von Ihnen ausgewählten Farbstoff gemäß den Anweisungen des Herstellers hinzuzufügen. Pro Unze Epoxidharzflüssigkeit sollte ein Gramm Farbpulver hinzugefügt werden. Der Farbstoff sollte dann gemischt werden, bis er undurchsichtig wird. Die kombinierte Lösung kann dann auf das Material aufgetragen werden.

Wie stark ist Epoxidharz?

Sie sollten sich bewusst sein, dass die Stärke von Epoxidharzsorten unterschiedlich ist. Die wichtigsten Festigkeitswerte umfassen Scherfestigkeit, Druckfestigkeit, Biegefestigkeit und Schälfestigkeit. Epoxidklebstoffe bieten die höchste Zugfestigkeit, wobei wärmehärtbare Einkomponentenklebstoffe typischerweise eine Festigkeit von 35-41 N / mm2 (5100-6000 psi) aufweisen.

Gibt es etwas, an dem Epoxidharz nicht haften bleibt?

Zu den Arten von Oberflächen, an denen Epoxidharz nicht haften bleibt, gehören:

  • Wachs
  • Kunststoffe aus Polyethylen
  • Silikon
  • Fettige Oberflächen
  • Abdeckband

Wie polieren Sie mit Epoxidharz bedeckte Oberflächen?

Oberflächen, die mit Epoxidharz versehen sind, aber ein mattes oder zerkratztes Aussehen angenommen haben, können für ein optimales Aussehen poliert werden. Dies umfasst die grundlegenden Schritte zum Reinigen, Schleifen und Auftragen einer Poliermasse. Anschließend sollten Sie die Oberfläche mit Seife und sauberem Wasser reinigen und schleifen. Schleifpapier kann zum Entfernen von Kratzern verwendet werden. Sie können Sand oder Staub auch mit einem Handtuch entfernen.

Der Polierprozess sollte mit dem Aufbringen der Poliermasse auf die Harzoberfläche fortgesetzt werden. Eine solche Verbindung sollte zunächst mit einem Mikrofasertuch auf eine kleine Fläche aufgetragen werden. Sie können dann eine Polierscheibe oder ein Polierwerkzeug für eine allgemeinere Anwendung verwenden. Die fertige Harzoberfläche sollte ein glattes und glänzendes Aussehen haben.

Wie verwendet man Epoxidharz auf Holz?

Sie sollten den Auftragungsprozess beginnen, indem Sie sicherstellen, dass die Holzoberfläche sauber und trocken ist. Möglicherweise müssen nicht poröse Oberflächen geschliffen werden. Ein Exzenterschleifer kann verwendet werden, um Spannungsspuren bei der Herstellung von Holz mit großer Oberfläche zu vermeiden. Anschließend sollten Sie die porösen Oberflächen mit gemischtem und nicht verdicktem Epoxidharz bedecken. Es ist ratsam, das Epoxidharz allmählich zu gießen, um Luftblasen zu vermeiden. Ein Stift oder ein anderer scharfer Gegenstand kann jedoch zum Entfernen von eventuell auftretenden Blasen verwendet werden. Der letzte Schritt besteht darin, das Harz abzudecken und ausreichend Zeit zu lassen, damit es vollständig aushärten kann.

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