Modifizierte Epoxidharze
Der duroplastische Werkstoff Epoxidharz ist vielseitig verwendbar und bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Zur Gruppe der Kunstharze zählen unter anderem Epoxidharz, Polyurethanharz, Vinylesterharz, Phenolharz und Acrylharz.
Epoxidharz Kunststoffe (EP-Harze, Epoxidharz, Epoxy Harz) verfügen über endständige Epoxygruppen. Die Herstellung erfolgt durch die Reaktion von Bisphenol A mit Epichlorhydrin. Bei einem Epoxidharz handelt sich somit um ein reaktives Harz, das zumeist mit einem aminischen Härter und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen zu einem duroplastischen Kunststoff umgesetzt wird. Das Epoxidharz ist somit ein flüssiger Werkstoff, der durch chemische Reaktion von Harz und Härter aushärtet. Nach der Aushärtung erhält man eine glasklare, bruchsichere, hochglänzende und harte Oberfläche.
Diese Eigenschaften machen solch ein Kunstharz zu einem äußerst vielseitigen, universell einsetzbaren Stoff. Epoxidharze sind klar und viskos und können durch Modifizierungen mit Reaktivverdünnern und Haftvermittlern auf bestimmte Endeigenschaften optimiert werden.
Modifizierte Epoxidharze
| Produkt | Chemische Basis | EEW g/eq | Viskosität [25°C, P/K] | Farbzahl Gardner max | Anwendung | Branche | Eigenschaften | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ipox ER 1020 | Bisphenol-A-diglycidylether monofunktioneller RV | 190 – 205 | 900 – 1500 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,hydrophober Charakter,optimierte Benetzung von Substrat und Füllstoffen |      |  | |
| ipox ER 1022 | Bisphenol-A-diglycidylether monofunktioneller RV | 189 – 213 | 700 – 1000 | 2 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,hydrophober Charakter,chemikalienbeständige Beschichtungen | | | |
| ipox ER 1042 | Bisphenol-A/F-diglycidylether monofunktioneller RV | 185 – 200 | 900 – 1200 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,hydrophober Charakter,optimierte Benetzung von Substrat und Füllstoffen | | | |
| ipox ER 1042-5 | Bisphenol-A/F-diglycidylether monofunktioneller RV | 190 – 205 | 400 – 600 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,niedrigere Viskosität als ipox ER 1042-7 | | | |
| ipox ER 1042-7 | Bisphenol-A/F-diglycidylether monofunktioneller RV | 185 – 200 | 500 – 900 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,niedrigere Viskosität als ipox ER 1042 | | | |
| ipox ER 1044 | Bispenol-A/F-diglycidylether, enthält Benzylalkohol | 200 – 225 | 850 – 1050 | 2 | Grundier- und Injektionsharze in der Bauchemie | | - | |
| ipox ER 1052 | Bisphenol-A/F-diglycidylether difunktioneller RV | 164 – 176 | 600 – 900 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,verbesserte Durchhärtung,sehr gute Lösemittelbeständigkeit | | | |
| ipox ER 1052-5 | Bisphenol-A/F-diglycidylether difunktioneller RV | 164 – 176 | 450 – 650 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,niedrigere Viskosität als ipox ER 1052 | | | |
| ipox ER 1052-9 | Bisphenol-A/F-diglycidylether difunktioneller RV | 164 – 176 | 700 – 1000 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,höhereViskosität als ipox ER 1052 | | | |
| ipox ER 1054 | Bisphenol-A/F-diglycidylether difunktioneller RV | 160 – 180 | 900 – 1400 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,sehr gute Chemikalienbeständigkeit | | | |
| ipox ER 1062 | Bisphenol-A/F-diglycidylether difunktioneller RV | 172 – 188 | 700 – 1000 | 1 | lösemittelfreie Epoxidsysteme,sehr gute Chemikalienbeständigkeit | | |
Bestandteile von Epoxidharz Systeme
Epoxidharz Systeme bestehen immer aus mindestens 2 Komponenten, dem Harz und dem aminischen oder Anhydrid basierenden Härter. Die Härtungsmittel sind Reaktionspartner und bilden zusammen mit dem Harz einen makromolekularen Kunststoff. Die, durch Vernetzung erzeugten Duroplaste besitzen hohe mechanische Eigenschaften, sowie gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeiten.
Das Einsatzgebiet von Epoxidharz Kunststoffen ist besonders vielfältig. Sie werden als Beschichtungssysteme für Industriefußböden eingesetzt und können chemikalienbeständig, dekorativ, dampfdurchlässig, elastisch, lösemittelfrei, UV beständig, VOC frei, und selbstverlaufend sein.
Epoxid Harz kommt als 1K Klebstoffe für vielfältige Anwendungen, als Laminat im Bereich Composite und Windenergie, als Beschichtung im Automobil-, Transport- und Luftfahrtbereich, sowie als isolierende Formmassen für die Elektrotechnik und Elektronik zum Einsatz.
Die Endeigenschaften der Epoxidharze lassen sich durch die selektive Auswahl des geeigneten Härtungsmittels und durch den Zusatz von Additiven beeinflussen. Epoxidharze können hoch- oder niedrigviskos, schnell oder langsam härtend sein.
So kann mit der Herstellung von Epoxidharzen ein weites Feld von Applikationen bedient werden.
Epoxide haften sehr gut auf Metall und eignen sich somit für Anwendungen in den Segmenten Coating, Automobil, Luftfahrt und Marine. Epoxidharze sind Wasser-, Hitze- und UV beständig. Sie zeigen eine hohe Kratzfestigkeit auf. Epoxidharz ist wasserdicht und wasserfest und kann auch zur Abdichtung von Flächen, Pools, Rohren, etc. verwendet werden. Epoxy Resin ist nach der Aushärtung absolut wasserdicht. Selbst nach mehreren Jahren ist dieser Werkstoff dicht, sofern keine Risse durch größere Vibrationen auftreten.
Verarbeitung von Epoxidharze
Epoxidharze werden als Gießharze oder Reaktionsharze, Formmassen oder als Prepregs verarbeitet. Ausgehärtete Harze zeichnen sich durch hervorragende elektrische Isoliereigenschaften, eine sehr hohe Haftfestigkeit und niedrigen Schwund während der Aushärtung aus. Die Eigenschaften von Epoxidharz Systemen können durch Verstärkungsstoffe wie Glas- oder Carbon Fasern stark beeinflusst werden.
Die unten aufgeführten Eigenschaften von Epoxidharzen beziehen sich auf den fertig verarbeiteten Zustand nach der Aushärtung. Die Endeigenschaften sind sehr stark abhängig vom Aufbau des Epoxidharzes, vom Vernetzungsgrad, von Art und Menge des Verstärkungsstoffs und vom Verarbeitungsverfahren.
Epoxidharze zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit aus. Sie sind steif und zäh, lassen sich durch Modifizierungsmittel aber auch elastisch einstellen. Epoxidharz ist relativ schlagunempfindlich, aber auch hart und abriebfest. EP haftet sehr gut auf den meisten Untergründen. Durch Faserverstärkungen bei der Herstellung, können bei Epoxidharzen eine starke Erhöhung der Festigkeit und eine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit (E-Modul) erzielt werden. Epoxy hat ebenfalls sehr gute elektrische Eigenschaften. Epoxidharz ist ein sehr guter elektrischer Isolator in einen großen Temperaturbereich. Thermisch gesehen, zeigt Epoxidharz eine gute Wärmeformbeständigkeit auch bei höheren Temperaturen. Je nach Härtungsmittel kann bei Spezialformulierungen eine Wärmeformbeständigkeit von bis zu 250°C erzielt werden. Epoxidharze sind schwer entzündbar, es gibt jedoch auch spezielle, selbstverlöschende Formulierungen.
Cycloaliphatische Epoxidharze zeigen eine exzellente Witterungs- und UV-Beständigkeit und werden gerne im Außenbereich verwendet.
Epoxidharze weisen eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit gegen viele Säuren und Basen auf. Für die chemische Beständigkeit sind neben dem Harzsystem der Härtertyp, sowie der Aufbau des Werkstoffs und die Füllstoffe maßgebend. Wichtig ist eine geschlossene Harzschicht an der Oberfläche.
Im vernetzten Zustand sind die Harze gesundheitlich gesehen weitgehend unbedenklich. Bei der Verarbeitung sind jedoch unbedingt Schutzmaßnahmen mit einer persönlichen Schutzausrüstung einzuhalten, da durch Einwirken von flüssigem Epoxidharz und Härtern auf die Haut Entzündungen und Ausschläge verursacht werden. Hautkontakt muss unbedingt vermieden werden. Geeignete Schutzkleidung wie Handschuhe und Schutzbrille bei der Verarbeitung tragen dazu bei, eine Haut Kontamination zu vermeiden.
