Mõiste epoksü on laialdaselt kohandatud paljudeks otstarveteks peale kiududega armeeritud polümeerkomposiitide algse kasutamise. Tänapäeval müüakse kohalikes riistvara kauplustes epoksüliimid ja põrandalaudade või põrandakatete sidujana kasutatakse epoksüvaiku. Arvukad epoksiidi kasutusalad laienevad jätkuvalt ja epoksiidivariante arendatakse pidevalt, et need vastaksid tööstusele ja toodetele, milles neid kasutatakse. Siin on mõned asjad, milles epoksüvaiku kasutatakse:
- Üldotstarbelised liimid
- Sideaine tsemendis ja mördis
- Jäigad vahud
- Mittesuitsetavad katted
- Liivaste pindade tahkestamine õli puurimisel
- Tööstuslikud katted
- Süstimis- ja kapseldamisvahendid
- Kiududega armeeritud plast
Kiu tugevdatud valdkonnas polümeeridvõi plasti, kasutatakse vaigu maatriksina epoksü, et kiudu tõhusalt oma kohal hoida. See ühildub kõigi tavaliste armeerimiskiududega, sealhulgas klaaskiud, süsinikkiud, aramiid ja basalt.
Kiududega armeeritud epoksiidi levinumad tooted
Tavaliselt epoksiidiga toodetud tooted, mis on loetletud tootmisprotsessi järgi, on:
Hõõgniidi mähis
- Surveanumad
- Torud
- Raketi korpused
- Vabaajavarustus
Pulsioon
- Isolaatori vardad
- Noole võllid
Survevormimine
- Õhusõidukite osad
- Suusad ja lumelauad
- Rulad
- Trükkplaadid
Prepreg ja autoklaav
- Lennunduse ja kosmonautika komponendid
- Jalgrattaraamid
- Hokikepid
Vaakuminfusioon
- Paadid
- Tuuleturbiini labad
Sama epoksüvaiku ei saa tõenäoliselt kasutada kõigi nende protsesside jaoks. Epoksid on viimistletud soovitud rakenduse ja valmistamisprotsessi jaoks. Näiteks väljaulatuvad ja survevormitavad epoksüvaigud aktiveeritakse kuumusega, samal ajal kui infusioonvaik võib olla keskkonna kõvenemine ja madalama viskoossusega.
Võrreldes teiste traditsioonilistega termoreaktiivsed või termoplastsed vaigud, epoksüvaikudel on selged eelised, sealhulgas:
- Madal kokkutõmbumine kõvenemise ajal
- Suurepärane niiskuskindlus
- Suurepärane keemiline vastupidavus
- Head elektrilised omadused
- Suurenenud mehaaniline ja väsimustugevus
- Löögikindel
- Pole lenduvaid orgaanilisi ühendeid (lenduvad orgaanilised ühendid)
- Pikk säilivusaeg
Keemia
Epoksiidid on termoreaktiivsed polümeervaigud, kus vaigu molekul sisaldab ühte või mitut epoksiidirühma. keemia saab reguleerida molekulmassi või viskoossuse täiustamiseks vastavalt lõppkasutusele. Epoksiide on kahte peamist tüüpi: glütsidüülepoksü ja mitteglütsidüül. Glütsidüül-epoksüvaike võib täiendavalt määratleda kas glütsidüülamiin, glütsidüülester või glütsidüüleeter. Mitteglütsidüül-epoksüvaigud on kas alifaatsed või tsükloalifaatsed vaigud.
Üks levinumaid glütsidüül-epoksüvaike on loodud bisfenool A (BPA) abil ja sünteesitakse reaktsioonis epiklorohüdriiniga. Teist sagedamini kasutatavat tüüpi epoksü on tuntud kui novolaktipõhine epoksüvaik.
Epoksüvaigud kõvendatakse kõvendi lisamisega, mida tavaliselt nimetatakse kõvendiks. Võib-olla on kõige tavalisem kõvendi tüüp amiinipõhine. Erinevalt polüester- või vinüülestrivaikudest, kus vaiku katalüüsitakse väikese (1–3%) katalüsaatori lisamisega, epoksüvaigud nõuavad tavaliselt kõvendi lisamist, kui vaigu ja kõvendi suhe on palju suurem, sageli 1: 1 või 2:1. Epoksüvaiku saab "karastada" termoplastiliste polümeeride lisamisega.
Prepregs
Epoksüvaike saab muuta ja immutada kiudu ning olla nn B-etapis. Nii luuakse prepregmaterjalid.
Epoksüprepregidega on vaik kleepuv, kuid mitte kõvenenud. See võimaldab prepregmaterjalide kihte lõigata, virnastada ja vormi asetada. Seejärel saab prepregi koos kuumuse ja rõhu lisamisega tugevdada ja kõvendada. Enneaegse kõvenemise vältimiseks tuleb epoksüprepregmaterjale ja B-etapi epoksükilesid hoida madalal temperatuuril. seetõttu peavad prepregmaterjalid kasutavad ettevõtted materjali säilitamiseks investeerima jahutus- või sügavkülmikutesse lahe.