W tym artykule chcemy wskazać dlaczego przy produkcji stosujemy żywice epoksydowe, oraz jakie ma to znaczenie.

Każdy układ dolotowy Dexcraft lub inny element wykonany z kompozytu składa się z 2 podstawowych składników: tkanin (z włókna węglowego, aramidu, szkła) oraz żywicy. O ile tkaniny w większości odpowiadają za sztywność produktu, to równie ważnym elementem jest żywica. Odpowiada ona między innymi za odporność temperaturową, przesączenie tkanin i inne parametry gotowego wyrobu.

Żywice dzielą się na 2 rodzaje:

1. Żywice epoksydowe – najwyższa klasa żywic z której wykonywane są elementy bolidów F1, elementy samolotów Boeing, ramy wyczynowych rowerów, profesjonalne deski surfingowe i inne elementy od których wymaga się najwyższej jakości, wytrzymałości, niskiej wagi.

2. Żywice poliestrowe – niższej klasy żywica z której wykonuje się najczęściej wielkie i masowe elementy co do których nie ma specjalnych wymagań konstrukcyjnych np.:  wanny, duże zbiorniki wodne, zjeżdżalnie itp.

Na naszym rodzimy rynku można założyć iż 90 % produktów zostało wykonanych z żywic poliestrowych (kompozyty poliestrowe) a tylko 10 %  z żywic epoksydowych (kompozyty epoksydowe).

Niestety często żywice poliestrowe ze względu na kilkukrotnie niższą cenę są wykorzystywane również w produktach w których nie powinny być stosowane (jako np. układy dolotowe, osłony motocykli itp.).

Co w praktyce różni te żywice i produkty z nich wykonane?

Po pierwsze ODPORNOŚĆ TEMPERATUROWA

Choć istnieją żywice poliestrowe o lekko podwyższonej odporności temperaturowej, to standardowe żywice poliestrowe mają odporność temperaturową (HDT) +- 60 stopni. Po przekroczeniu tej temperatury kompozyt poliestrowy najczęściej staje się miękki, ugina.

Odporność temperaturowa żywic epoksydowych może sięgać nawet 300 stopni. Aby wyrób z żywicy epoksydowej utwardził się w pełni wymagane jest wielogodzinne wygrzewanie go w piecu. Wysoka temperatura w piecu hartuje produkt i podnosi jego wytrzymałość na odporność temperaturową. To dlatego z żywic epoksydowych wykonuje się nawet elementy dostarczenia powietrza do turbin.

Po drugie WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE

Produkty wykonane z żywic epoksydowych są po prostu wytrzymalsze na zginanie, sztywniejsze. Żywice poliestrowe oznaczają się szybkim czasem utwardzania i wysokim skurczem co powoduje naprężenia materiału, mikro pęknięcia żywicy, oraz niedokładne przyleganie żywicy do włókien (mikropory). Żywica poliestrowa utwardza się tak szybko i osiąga taką egzotermę że w pewnych przypadkach może się nawet zapalić. Wpływa to negatywnie na wytrzymałość laminatu.

Tego problemu nie ma w przypadku kompozytów epoksydowych gdzie utwardzanie żywicy epoksydowej przebiega dużo wolniej (nie ma naprężeń i pęknięć) a ponadto żywica epoksydowa doskonale przylega do włókien tkaniny. Różnica w dokładności i sile wzajemnego połączeniu żywicy i włókien tkanin to bardzo istotny parametr wpływający na korzyść żywicy epoksydowej. Każde włókno w kompozycie epoksydowym jest dokładnie otoczone molekułami żywicy.

Po trzecie WAGA

W przypadku żywic poliestrowych niestety najczęściej stosowanym materiałem jako zbrojenie są maty szklane. Są to rozdrobione włókna szklane zlepione lepiszczem.

W kompozytach bardzo ważnym współczynnikiem jest stosunek zbrojenia (maty lub tkaniny) do żywicy. Im w kompozycie więcej zbrojenia (szkła, włókna węglowego itp.) a mniej żywicy tym produkt o tej samej wadze jest wytrzymalszy.

Produkty wykonane przy użyciu żywic poliestrowych i mat szklanych mają zawartość włókien na poziomie 15-20 %. Oznacza to że taki laminat poliestrowy to w 80 % żywica a tylko w 20 % włókna (szklane) które są odpowiedzialne za sztywność i wytrzymałość na zginanie produktu.

Produkty wykonane przy użyciu żywic epoksydowych i tkanin (szklanych lub węglowych) mają zawartość włókien od 40 do nawet 60 %.

Co to oznacza ?

Laminat poliestrowy o wadze 500 gram wykonany z żywic poliestrowych i mat będzie prawie 2 razy słabszy niż laminat epoksydowy o wadze 500 gram wykonany z żywic epoksydowych i tkanin.

Aby produkt wykonany z żywic poliestrowych i mat był tak samo wytrzymały (wytrzymałość na zginanie) jak produkt wykonany z żywic epoksydowych, musiałby być 2 razy cięższy.

Po czwarte STABILNOŚĆ WYMIAROWA

Czy słyszałeś np. o przypadku gdy maska wykonana z laminatu do sportowego samochodu nie pasowała dokładnie? Często jest to związane z wysokim poziomem skurczu żywic poliestrowych. Żywice poliestrowe kurczą się w trakcie utwardzania co ma znaczenie przy produkcji form i wyrobów. Nie ma tego problemu przy żywicach epoksydowych.

Po piąte SIŁA KLEJENIA

Czy wiesz że najmocniejsze kleje na świecie są klejami epoksydowymi? Jeżeli miałeś przyjemność lecieć samolotem to wiedz że był on klejony klejami epoksydowymi. Wynika to z niesamowitych właściwości klejących epoksydów. Ma to znaczenie szczególnie w elementach klejonych, które bardzo często stosowane są w motoryzacji.

PRODUKCJA KOMPOZYTÓW EPOKSYDOWYCH – WARSZAWA

Jesteśmy producentem kompozytów epoksydowych, specjalizujemy się w elementach z włókna węglowego.