¿Qué es el material epoxi? Introducción a su función.
1. ¿Qué es el material epoxi?
Epóxido se refiere a la adición de átomos de oxígeno en el medio de la cadena de carbonos de la materia orgánica, como el óxido de etileno más común (CH2-O-CH2). Las dos cadenas de carbono forman juntas un triángulo.
1. Forma de resina epoxi a base de agua
La resina epoxi en sí es una estructura lineal termoplástica. Después del calentamiento, su estado sólido cambia a estado líquido y su alta viscosidad cambia a baja viscosidad. Tiene valor práctico sólo cuando se utiliza junto con un agente de curado (un sistema epoxi puro de un componente a base de agua también requiere un agente de curado latente). Por lo tanto, un sistema epoxi a base de agua debe contener una resina epoxi a base de agua y un agente de curado epoxi a base de agua. Asimismo, pueden formar tres formas dispersas en agua a través de diferentes vías acuosas. Por lo tanto, el sistema epoxi a base de agua tiene más combinaciones de elección (teóricamente hay 9 combinaciones de formas), pero también aumenta la dificultad de selección. Al mismo tiempo, en el proceso de aplicación real se añaden una gran cantidad de pigmentos, cargas, aditivos, etc. , mejora el rendimiento de la aplicación del sistema epoxi a base de agua, al mismo tiempo que cubre las deficiencias e incluso defectos graves del sistema epoxi a base de agua, lo que agregará más incertidumbre y complejidad. Abandonar la complejidad y simplificar, centrarse en la forma de la resina epoxi a base de agua y el agente de curado epoxi a base de agua respectivamente. Al mismo tiempo, al controlar la naturaleza y la evaluación del epoxi a base de agua, podemos lograr una selección de agua mejor y más rápida. Sistema epoxi a base de cemento para usted. Coloque una base sólida para edificios de gran altura.
2. Esencia
No importa qué forma de resina epoxi a base de agua y agente de curado epoxi a base de agua se elija, el sistema epoxi a base de agua con valor de aplicación práctica se compone de resina epoxi a base de agua, agente de curado epoxi a base de agua, agua y otras estructuras multifásicas dispersas en múltiples fases. Su mecanismo de formación de película es diferente de las emulsiones poliméricas generales, como la emulsión acrílica (formación de película de condensación, proceso físico), y no es exactamente el mismo que el epoxi a base de solvente. En el sistema epoxi a base de solvente, la resina epoxi y el agente de curado se disuelven en el solvente orgánico en forma molecular. El sistema formado es homogéneo. La reacción de curado ocurre entre moléculas, por lo que la reacción de curado es relativamente completa, formando el producto curado. también es homogéneo.
2. El papel de los materiales epoxi
1. Estiramiento longitudinal
Las propiedades mecánicas de las piezas fundidas y fibras de resina epoxi. Según el diagrama de tensiones longitudinales de materiales compuestos unidireccionales, la carga de tracción longitudinal PcL la soportan las fibras y la matriz.
2. Estiramiento lateral
La situación del estiramiento lateral es más complicada. Aunque se han propuesto más de una docena de teorías y fórmulas, existe una brecha entre los valores teóricos y los valores medidos porque los modelos mecánicos no son completamente consistentes con la situación real. Solo hacemos un análisis cualitativo basado en la situación real. El estiramiento transversal de los materiales compuestos no sólo está relacionado con las propiedades de la matriz, la interfaz y las fibras, sino que también se ve afectado por factores del proceso como la rectitud y regularidad de la disposición de las fibras, la resistencia de la unión de la interfaz y la porosidad. En general, las fibras de alto módulo desempeñan un papel a la hora de limitar la deformación de la matriz. Esto da como resultado que el módulo de tracción transversal del compuesto sea mayor que el de la matriz, y el grado de mejora está relacionado con el contenido de volumen de fibra Vf y el módulo de fibra Ef. La resistencia a la tracción transversal de un compuesto está estrechamente relacionada con su modo de falla. Los modos de falla pueden ser falla por tracción de la matriz, desunión interfacial y desgarro de fibras. De hecho, hay muy pocos casos de desgarro de fibras y la mayoría de ellos son daños mixtos de la matriz y la interfaz. A partir de los valores medidos de los compuestos de fibra de vidrio/EP, se puede ver que la relación de resistencia a la tracción transversal de los compuestos puede llegar a 2,3. Las líneas continuas son las curvas teóricas de compuestos con una resistencia a la tracción transversal igual a 30 MPa, que son bastante consistentes entre sí. Una matriz grande es a menudo una matriz frágil y la concentración de tensiones aumenta, lo que da como resultado una resistencia menor que la matriz. Aunque la matriz con alta ductilidad tiene una pequeña concentración de tensión, su propia resistencia es baja, lo que hace que la resistencia a la tracción transversal del material compuesto sea alta, pero el valor real no es alto. Los estudios experimentales han demostrado que endurecer la matriz, es decir, aumentar el alargamiento de rotura de la matriz mientras la resistencia y el módulo de la matriz permanecen básicamente sin cambios o no disminuyen significativamente, puede aumentar significativamente la resistencia a la tracción transversal del material compuesto. El aumento de la tenacidad de la matriz también mejora la capacidad de resistir la inestabilidad y expansión de las grietas, lo que es beneficioso para mejorar la resistencia. Los expertos dijeron que, además, seleccionar fibras con un módulo transversal pequeño (como CF) puede reducir el coeficiente de aumento de deformación de la matriz, mejorando así la resistencia a la tracción transversal del material compuesto.
3. Compresión longitudinal
Las propiedades de la matriz tienen una gran influencia en el comportamiento de compresión longitudinal de los materiales compuestos. Hay muchas formas de falla por compresión longitudinal de los materiales compuestos, como inestabilidad de la fibra, fluencia de la matriz, desunión de la interfaz, agrietamiento de la matriz, aplastamiento de la fibra, falla por corte de 45°, etc. Pueden iniciarse y expandirse entre sí, lo que eventualmente conduce a la falla. En respuesta a estos fenómenos, muchos académicos han propuesto sus propios modos de falla por compresión longitudinal y fórmulas teóricas. Sin embargo, existe una cierta diferencia entre el valor teórico y el valor medido real. El mecanismo de falla de la compresión longitudinal no está claro. En términos generales, existen tres formas de daño macroscópico real, a saber, falla del material compuesto al formar una banda de flexión, división a lo largo de la dirección longitudinal (delaminación) y falla por corte en un ángulo de 45° con la carga. La formación de la banda de flexión se debe a que la fibra es inestable bajo presión, la matriz es inestable o cede bajo presión, o la matriz es demasiado blanda y tiene un módulo pequeño que no puede proporcionar suficiente soporte a la fibra.
Las principales razones del fallo de la delaminación son que la resistencia de la matriz es demasiado baja, la fuerza de unión de la interfaz es baja, el contenido de porosidad es alto o la flexión de la fibra (como la flexión causada por la propia fibra y el trenzado, desplazamiento durante la laminación, etc.) se forma durante la preparación de materiales compuestos. Cuando se produce la compresión longitudinal, se generará una tensión de tracción transversal en la matriz, lo que puede causar fácilmente el agrietamiento longitudinal de la matriz y la desunión de la interfaz. 45 La falla por corte es un modo típico de falla frágil, que ocurre cuando la resistencia de la matriz, la fibra y la interfaz es grande, pero el alargamiento es pequeño. Los expertos enfatizan que el modo de falla de los materiales compuestos bajo compresión longitudinal varía según el rendimiento, la forma y la combinación mutua de los materiales que los componen, y no existe un modo de falla unificado. La relación cuantitativa entre ellos requiere más estudio.
Los materiales epoxi son un producto muy demandado en la industria química. Este material se produce mediante una nueva generación de procesamiento, que mejora enormemente el rendimiento general de los materiales epoxi. Hay muchos tipos de materiales epoxi, entre los cuales la resina epoxi es el producto más utilizado. Tiene muy buenas propiedades físicas y químicas, buena fuerza de unión a superficies metálicas y no metálicas y buena resistencia a los álcalis. diversas áreas de producción.