Hızlı Arama
Epoksi reçineler, molekül yapısında bir veya daha fazla reaktif epoksit grubu taşıyan, uygun sertleştiricilerle reaksiyona girdiklerinde üç boyutlu termoset polimer ağı oluşturan sentetik reçine ailesidir. Yüksek yapışma dayanımı, kimyasal direnç, mekanik dayanım, elektriksel yalıtım ve düşük kürlenme büzülmesi gibi özellikleri nedeniyle kaplama, yapıştırıcı, kompozit, elektrik-elektronik, yapı kimyasalları, otomotiv, denizcilik ve endüstriyel üretimde geniş kullanım alanına sahiptir.
Epoksi reçine tek bir kimyasal madde değildir. Bisfenol A esaslı sıvı epoksi reçineler, bisfenol F esaslı reçineler, novolak epoksiler, sikloalifatik epoksiler, glisidil amin esaslı epoksiler, katı epoksi reçineler, bromlu epoksiler ve farklı fonksiyonel modifiye epoksi sistemleri aynı genel kimyasal aile içinde yer alabilir.
Ticari olarak en yaygın epoksi reçine sınıfı Bisfenol A Diglisidil Eter esaslı reçinelerdir. Bu yapı çoğunlukla DGEBA veya BADGE kısaltmalarıyla tanımlanır. Epoxy Europe'a göre en yaygın ticari epoksi reçine sistemi Bisfenol A ile epiklorohidrinin reaksiyonundan elde edilen Bisfenol A Diglisidil Eter yapısına dayanır.
Düşük molekül ağırlıklı sıvı Bisfenol A-epiklorohidrin epoksi reçineleri genellikle CAS No 25068-38-6 altında tanımlanabilir. Bununla birlikte epoksi reçineler oligomer ve polimer karışımları olduğundan bütün epoksi reçineler için tek bir CAS numarası, tek bir molekül formülü veya tek bir molekül ağırlığı vermek doğru değildir.
Epoksi reçinelerin en önemli teknik parametrelerinden biri epoksi eşdeğer ağırlığıdır. Epoksi eşdeğer ağırlığı, bir mol epoksit fonksiyonuna karşılık gelen reçine kütlesini ifade eder ve sertleştirici miktarının stokiyometrik olarak hesaplanmasında temel parametrelerden biridir.
Standart sıvı Bisfenol A esaslı epoksi reçinelerde epoksi eşdeğer ağırlığı sıklıkla yaklaşık 180–200 g/eq aralığında olabilir. Örneğin KER 828 tipi standart sıvı Bisfenol A epoksi reçinesi için yaklaşık 184–190 g/eq epoksi eşdeğer ağırlığı ve 25 °C'de yaklaşık 12.000–14.000 mPa·s viskozite bildirilmektedir. Bu değerler bütün epoksi reçinelere genellenmemelidir.
Epoksi reçineler tek başına nihai termoset ürün oluşturmaz. Reçinenin epoksit grupları uygun amin, poliamid, anhidrit, fenolik veya başka fonksiyonel sertleştiricilerle reaksiyona girerek çapraz bağlı üç boyutlu ağ meydana getirir.
Bu reaksiyon ekzotermik olabilir. Kürlenme hızı reçinenin yapısına, sertleştirici türüne, karışım oranına, sıcaklığa, katalizöre, dolgu miktarına ve toplam karışım hacmine bağlıdır.
Epoksi sistemlerinin önemli avantajlarından biri kürlenme sırasında uçucu yan ürün oluşturmak zorunda olmamalarıdır. Bu özellik polyester veya bazı kondenzasyon esaslı termoset sistemlere kıyasla daha düşük hacimsel büzülme ve daha yüksek boyutsal kararlılık sağlayabilir.
Epoksi reçineler metal, beton, cam elyafı, karbon elyafı, ahşap ve birçok mineral yüzeye güçlü yapışma gösterebilir. Bununla birlikte nihai yapışma yüzey temizliği, yüzey enerjisi, nem, yüzey pürüzlülüğü, astar kullanımı ve kürlenme koşullarına bağlıdır.
Epoksi reçine satın alınırken yalnızca “epoksi reçine” ifadesine bakılmamalıdır. Epoksi eşdeğer ağırlığı, viskozite, renk, hidrolize olabilir klor, toplam klor, su miktarı, serbest epiklorohidrin veya başka artık maddeler, katı madde, fonksiyonellik ve önerilen sertleştirici sistemi birlikte değerlendirilmelidir.
EPOKSİ REÇİNELER NEDİR?
Epoksi reçineler molekülünde reaktif epoksit halkaları taşıyan ön polimer veya oligomerik reçinelerdir.
Epoksit grubu üç üyeli halkalı eter yapısıdır. Bu üç üyeli halka yüksek halka gerilimine sahiptir.
Bu nedenle amin, hidroksil, karboksil veya anhidrit gibi uygun fonksiyonel gruplarla kolay reaksiyona girebilir.
Epoksi reçine sisteminin temel bileşenleri genellikle iki ana gruptan oluşur. Birinci bileşen epoksi reçinedir. İkinci bileşen sertleştiricidir.
Sertleştirici epoksit halkalarını açarak reçine zincirlerini birbirine bağlar. Bu reaksiyon sonucunda üç boyutlu çapraz bağlı termoset yapı oluşur.
Kürlenme tamamlandıktan sonra malzeme yeniden eritilerek şekillendirilemez. Bu özellik epoksi reçineleri termoplastiklerden ayırır.
En yaygın epoksi reçine ailesi Bisfenol A ile epiklorohidrin reaksiyonundan elde edilir. Bu sistemde temel düşük molekül ağırlıklı yapı Bisfenol A Diglisidil Eter'dir. DGEBA kısaltması kullanılır.
BADGE kısaltması da aynı temel yapıyı tanımlamak için kullanılabilir. Saf Bisfenol A Diglisidil Eter için CAS No 1675-54-3 kullanılabilir.
Ticari düşük molekül ağırlıklı oligomerik Bisfenol A-epiklorohidrin reçineleri için ise CAS No 25068-38-6 yaygın olarak kullanılır.
ECHA CAS No 25068-38-6 maddesini “4,4'-isopropylidenediphenol, oligomeric reaction products with 1-chloro-2,3-epoxypropane” olarak tanımlar. Bu ifade Bisfenol A ile epiklorohidrin reaksiyonundan oluşan oligomerik epoksi reçine sistemini anlatır.
Epoksi reçinelerde n değeri yani ortalama oligomerizasyon derecesi değişebilir, Düşük n değerinde reçine sıvı olabilir.
Molekül ağırlığı yükseldikçe reçine yarı katı veya katı hale gelebilir. Bu nedenle sıvı epoksi reçineler ile katı epoksi reçineler aynı temel kimyasal aileden gelebilir.
Düşük molekül ağırlıklı sıvı DGEBA reçineleri özellikle:
Zemin kaplamaları
Yapıştırıcılar
Kompozit üretimi
Elektrik döküm reçineleri
Tamir harçları
Laminasyon
ve genel amaçlı termoset uygulamalarında yaygındır.
Daha yüksek molekül ağırlıklı katı epoksi reçineler:
Toz boyalar
Fırın kürlemeli kaplamalar
Teneke kutu kaplamaları
Endüstriyel koruyucu kaplamalar
gibi uygulamalarda kullanılabilir.
Bisfenol F esaslı epoksi reçineler daha düşük viskozite sağlayabilir. Bu özellik yüksek dolgu veya düşük çözücü ihtiyacı bulunan sistemlerde avantaj olabilir.
Epoksi novolak reçineler daha yüksek epoksi fonksiyonelliğine sahip olabilir. Bu nedenle yüksek çapraz bağ yoğunluğu ve yüksek kimyasal/ısı dayanımı gerektiren sistemlerde kullanılabilir.
Sikloalifatik epoksiler aromatik DGEBA sistemlerinden farklı yapıdadır. Elektriksel özellikler, düşük viskozite, ultraviyole dayanımı veya özel kürlenme mekanizmaları için tercih edilebilir.
Glisidil amin esaslı epoksi reçineler ise yüksek sıcaklık performansı ve yüksek çapraz bağ yoğunlığı gereken ileri kompozitlerde değerlendirilebilir.
Dolayısıyla “Epoksi Reçine” tek ürün değil, çok geniş bir termoset reçine ailesidir.
YAYGIN ÜRÜN ve KİMYASAL ADLARI
Epoksi Reçine
Epoxy Resin
Epoksit Reçine
Epoksi Ön Polimer
Bisfenol A Epoksi Reçine
Bisfenol A Diglisidil Eter
DGEBA
BADGE
Bisphenol A Epichlorohydrin Resin
Bisfenol A-Epiklorohidrin Reçinesi
Liquid Epoxy Resin
Sıvı Epoksi Reçine
Solid Epoxy Resin
Katı Epoksi Reçine
Bisfenol F Epoksi Reçine
Epoksi Novolak Reçine
Fenolik Novolak Epoksi Reçine
Sikloalifatik Epoksi Reçine
Glisidil Amin Epoksi Reçine
Fonksiyonel Epoksi Reçine
Modifiye Epoksi Reçine
CAS 25068-38-6, yaygın düşük molekül ağırlıklı Bisfenol A-epiklorohidrin oligomerik reçineler için
CAS 1675-54-3, Bisfenol A Diglisidil Eter monomerik yapı için
CAS NO, EC / EINECS NO VE KİMYASAL TANIMLAMA
Ürün grubu: Epoksi Reçineler
Kimyasal sınıfı: Epoksit fonksiyonlu termoset reçine ön polimerleri
En yaygın temel yapı: Bisfenol A Diglisidil Eter
DGEBA / BADGE CAS No: 1675-54-3
Düşük molekül ağırlıklı Bisfenol A-epiklorohidrin oligomerik reçine CAS No: 25068-38-6
CAS 25068-38-6 EC / liste numarası: 500-033-5
Tek moleküler formül: Bütün epoksi reçine ailesi için tanımlı değildir
Tek molekül ağırlığı: Tanımlı değildir
Epoksi fonksiyonelliği: Grade'e bağlı
Epoksi eşdeğer ağırlığı: Grade'e bağlı
Viskozite: Grade'e bağlı
Fiziksel form: Sıvı, yarı katı veya katı
Kürlenme tipi: Termoset
Ana reaksiyon: Epoksit halka açılması ve çapraz bağlanma
Başlıca sertleştiriciler: Aminler, poliamidler, anhidritler, fenolik sistemler ve özel sertleştiriciler
Epoksi reçine ailesi için tek bir moleküler formül vermek yanlış olur.
Düşük molekül ağırlıklı DGEBA tipi reçineler bile genellikle yalnızca saf BADGE'den oluşmaz.
Epoxy Europe, ticari sıvı epoksi reçinelerin dimer, trimer ve daha yüksek oligomerik türleri farklı oranlarda içerebildiğini belirtmektedir.
Bu nedenle molekül ağırlığı yerine epoksi eşdeğer ağırlığı ve viskozite daha pratik kalite kriterleridir.
EPOKSİ REÇİNELERİN KİMYASAL YAPISI VE MOLEKÜLER ÖZELLİKLERİ
Epoksi reçinelerin ortak yapısal özelliği epoksit grubudur.
Epoksit grubu üç üyeli halkalı eterdir. İki karbon ve bir oksijen atomundan oluşur.
Halkanın bağ açıları ideal tetrahedral bağ açılarından çok daha küçüktür. Bu nedenle halka gerilimi yüksektir.
Yüksek halka gerilimi epoksit grubunu kimyasal reaksiyonlara açık hale getirir. Nükleofilik maddeler epoksit halkasına saldırabilir. Halka açılır.
Yeni karbon-azot, karbon-oksijen veya başka bağlar oluşabilir. Amin sertleştiricilerde temel mekanizma bu halka açılmasına dayanır.
Birincil amin grubundaki nitrogen epoksit karbonuna saldırır. Epoksit halkası açılır. Bir hidroksil grubu oluşur.
Aminin kalan aktif hidrojeni başka bir epoksit grubuyla tekrar reaksiyona girebilir. Böylece zincirler birbirine bağlanır.
Birincil aminler çoğunlukla birden fazla epoksi grubuyla reaksiyona girebildiği için üç boyutlu çapraz bağlı ağ gelişir. İkincil aminler de reaksiyona devam edebilir.
Kürlenme ilerledikçe molekül hareketliliği azalır. Viskozite yükselir. Sistem jel noktasına ulaşır.
Daha sonra ağ yapısı gelişmeye devam eder. Cam geçiş sıcaklığı yükselir.
Sertlik ve mekanik dayanım artar. Kürlenmiş epoksi artık çözünebilir veya eriyebilir lineer polimer gibi davranmaz.
Yalnızca şişebilir veya termal bozunmaya uğrayabilir. Bisfenol A esaslı epoksi reçinelerde aromatik halkalar sertlik ve ısı dayanımına katkıda bulunur.
Eter bağları zincire belirli hareketlilik sağlar. Hidroksil grupları yüzeylerle hidrojen bağı oluşturarak yapışmaya katkıda bulunabilir.
Epoksit uç grupları sertleştiriciyle çapraz bağlanmayı sağlar.
Bisfenol F epoksiler daha kompakt aromatik yapı nedeniyle bazı grade'lerde daha düşük viskozite gösterebilir.
Novolak epoksi reçinelerde molekül başına epoksi grubu sayısı daha yüksek olabilir.
Bu durum kürlenmiş yapının çapraz bağ yoğunluğunu yükseltebilir.
Çapraz bağ yoğunluğu arttığında:
Cam geçiş sıcaklığı yükselebilir
Kimyasal direnç artabilir
Sertlik artabilir
Isı dayanımı gelişebilir
Ancak:
Kırılganlık artabilir
Darbe dayanımı azalabilir
Uzama düşebilir
Bu nedenle her uygulamada en yüksek fonksiyonellik en iyi sonuç anlamına gelmez.
Epoksi reçinelerin moleküler düzeydeki temel özellikleri şunlardır:
Reaktif epoksit grubu taşımak
Halka açılma reaksiyonu vermek
Sertleştiricilerle çapraz bağlanmak
Termoset yapı oluşturmak
Kürlenme sırasında hidroksil grupları meydana getirmek
Metal ve mineral yüzeylerle güçlü etkileşim göstermek
Düşük kürlenme büzülmesi sağlayabilmek
Yüksek kimyasal direnç oluşturabilmek
Çapraz bağ yoğunluğuyla özelliklerin ayarlanabilmesi
Farklı reçine omurgalarıyla performansın değiştirilebilmesi
EPOKSİ REÇİNELERİN FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
Epoksi reçinelerin fiziksel özellikleri reçine ailesine ve molekül ağırlığına göre önemli ölçüde değişir.
Genel teknik özellikler:
Fiziksel form: Sıvı, yarı katı veya katı
Renk: Renksizden açık sarı veya kehribar tonlarına kadar
Kimyasal sınıfı: Epoksit fonksiyonlu termoset ön polimer
En yaygın temel yapı: Bisfenol A Diglisidil Eter
CAS No: Grade'e bağlı
Epoksi eşdeğer ağırlığı: Grade'e bağlı
Epoksi grup içeriği: Grade'e bağlı
Viskozite: Grade'e bağlı
Yoğunluk: Grade'e bağlı
Su çözünürlüğü: Düşük molekül ağırlıklı DGEBA tipi reçinelerde genellikle düşüktür
Uçuculuk: Çözücüsüz reçinelerde genellikle düşüktür
Renk değeri: Grade'e bağlı
Hidrolize olabilir klor: Grade'e bağlı
Toplam klor: Grade'e bağlı
Su miktarı: Grade'e bağlı
Serbest epiklorohidrin: Üretici ve grade'e bağlı
Cam geçiş sıcaklığı: Kürlenmiş sisteme bağlı
Kürlenme sıcaklığı: Reçine/sertleştirici sistemine bağlı
Çalışma süresi: Formülasyona bağlı
Tam kürlenme süresi: Formülasyona ve sıcaklığa bağlı
Standart sıvı DGEBA reçinelerinde sık görülen yaklaşık teknik aralık:
Epoksi eşdeğer ağırlığı: Yaklaşık 180–195 g/eq
25 °C viskozite: Yaklaşık 8.000–15.000 mPa·s
Yoğunluk: Yaklaşık 1,15–1,20 g/cm³
Bu değerler genel referans aralığıdır.
Belirli bir ticari ürünün TDS değerleri esas alınmalıdır.
Örneğin KER 828 tipi standart sıvı epoksi reçine için epoksi eşdeğer ağırlığı yaklaşık 184–190 g/eq ve 25 °C viskozitesi yaklaşık 12.000–14.000 mPa·s olarak bildirilmektedir.
Reaktif seyreltici içeren modifiye epoksi reçinelerde viskozite çok daha düşük olabilir.
Katı epoksi reçinelerde ise viskozite oda sıcaklığında anlamlı sıvı parametre değildir.
Bu reçineler yumuşama noktası veya eriyik viskozitesiyle karakterize edilebilir.
EPOKSİ REÇİNELER MOLEKÜLER DÜZEYDE NASIL ÇALIŞIR?
Epoksi reçine sisteminin temel çalışma mekanizması epoksit gruplarının sertleştiriciyle reaksiyona girerek çapraz bağlı termoset ağ oluşturmasına dayanır.
Reçine ve sertleştirici karıştırıldığında başlangıçta düşük veya orta viskoziteli bir karışım oluşur.
Kimyasal reaksiyon başlar.
Epoksit halkaları açılır.
Yeni bağlar oluşur.
Molekül ağırlığı hızla yükselir.
Zincirler birbirine bağlanır.
Başlangıçta karışım akabilir.
Belirli süre sonra viskozite yükselir.
Çalışma süresi sona yaklaşır.
Sistem jel noktasına ulaşır.
Jel noktasından sonra malzeme artık serbestçe akamaz.
Ancak kimyasal reaksiyon devam eder.
Çapraz bağ yoğunluğu yükselir.
Mekanik dayanım gelişir.
Tam kürlenme saatler veya günler sürebilir.
Bazı sistemlerde oda sıcaklığında ilk sertleşme gerçekleşir.
Daha yüksek özellik elde etmek için sonradan ısıtma uygulanabilir.
Bu işlem son kürleme olarak adlandırılır.
Son kürleme:
Cam geçiş sıcaklığını yükseltebilir
Kalan epoksi gruplarının reaksiyonunu ilerletebilir
Kimyasal direnci artırabilir
Mekanik özellikleri geliştirebilir
Sertleştirici miktarı çok önemlidir.
Yetersiz sertleştirici kullanılırsa:
Reaksiyona girmemiş epoksi grupları kalabilir
Kürlenme tamamlanmayabilir
Yüzey yapışkan kalabilir
Mekanik dayanım düşebilir
Kimyasal direnç azalabilir
Fazla sertleştirici kullanılırsa:
Artık amin kalabilir
Yüzey özellikleri bozulabilir
Su alma artabilir
Kimyasal direnç düşebilir
Renk değişebilir
Bu nedenle reçine ve sertleştirici oranı üretici tarafından verilen epoksi eşdeğer ağırlığı ve aktif hidrojen eşdeğer ağırlığı üzerinden belirlenmelidir.
Epoksi eşdeğer ağırlığı, bir epoksit eşdeğerine karşılık gelen reçine gramını ifade eder.
Sertleştiricinin aktif hidrojen eşdeğer ağırlığı da reaksiyon hesabında kullanılır.
Teorik hesap sonrasında ticari sistem üreticisinin önerdiği oran esas alınmalıdır.
Kürlenme ekzotermiktir.
Karışım miktarı büyüdükçe oluşan ısı çevreye daha zor uzaklaşabilir.
Büyük karışım kütlesi küçük kaba göre çok daha hızlı ısınabilir.
Bu durum çalışma süresini kısaltabilir.
Aşırı ekzoterm:
Renk değişimi
Kabarcık
çatlama
termal bozunma ve güvenlik riski oluşturabilir.
Bu nedenle büyük dökümler özel düşük ekzotermli reçine/sertleştirici sistemleri gerektirebilir.
Epoksi reçinelerin formülasyon düzeyindeki başlıca işlevleri şunlardır:
Yüzeye güçlü yapışma sağlamak
Sert ve dayanıklı film oluşturmak
Kimyasal direnç sağlamak
Mekanik yük taşımak
Kompozit liflerini bağlamak
Elektriksel yalıtım sağlamak
Dolgu ve pigmentleri bağlamak
Beton yüzeyi korumak
Metal korozyonunu azaltmaya yardımcı olmak
Düşük büzülmeli termoset yapı oluşturmak
EPOKSİ REÇİNELER HANGİ SEKTÖRLERDE KULLANILIR?
Epoksi reçineler endüstride en geniş kullanım alanına sahip termoset reçine ailelerinden biridir.
Başlıca kullanım alanları:
Endüstriyel zemin kaplamaları
Beton kaplamalar
Metal kaplamalar
Korozyon önleyici astarlar
Deniz boyaları
Tank kaplamaları
Boru kaplamaları
Kimyasala dayanıklı kaplamalar
Yapıştırıcılar
Yapısal yapıştırıcılar
Metal yapıştırıcıları
Beton tamir sistemleri
Ankraj sistemleri
Tamir harçları
Derz sistemleri
Elektrik döküm reçineleri
Elektronik kapsülleme
Transformatör izolasyonu
Elektrik-elektronik laminatlar
Baskılı devre kartları
Karbon elyaf kompozitleri
Cam elyaf kompozitleri
Rüzgâr türbini kanatları
Denizcilik kompozitleri
Otomotiv kompozitleri
Havacılık kompozitleri
Filament sarım sistemleri
Reçine infüzyonu
Vakum infüzyonu
Kalıp sistemleri
Takım üretimi
Taş ve mermer yapıştırıcıları
Ahşap yapıştırıcıları
Mobilya uygulamaları
Dekoratif döküm sistemleri
Toz boyalar
Bobin ve metal kaplama sistemleri
Endüstriyel laminatlar
Yüksek kimyasal dayanım gerektiren proses ekipmanları
Bu geniş kullanım alanı epoksi reçinelerin farklı kimyasal yapılar ve sertleştiricilerle performansının geniş aralıkta ayarlanabilmesinden kaynaklanır.
EPOKSİ REÇİNELERİN KAPLAMA, ZEMİN VE KOROZYON KORUMA UYGULAMALARI
Kaplama sektörü epoksi reçinelerin temel kullanım alanlarından biridir.
Epoksi kaplamalar beton ve metal üzerinde güçlü yapışma sağlayabilir.
Endüstriyel zeminlerde:
Aşınma dayanımı
Kimyasal direnç
Basınç dayanımı
Temizlenebilirlik
Tozuma kontrolü istenir.
Epoksi reçine uygun sertleştirici ve dolgu sistemiyle bu özellikleri sağlayabilir.
Beton zeminlerde yüzey hazırlığı kritik öneme sahiptir.
Beton üzerindeki:
Yağ
Toz
Çimento şerbeti
Nem
Zayıf yüzey tabakası
yapışmayı azaltabilir.
Mekanik aşındırma veya uygun yüzey hazırlama yöntemi gerekebilir.
Nemli beton için standart epoksi reçine her zaman uygun değildir.
Nem toleranslı özel epoksi sistemleri seçilebilir.
Metal kaplamalarda epoksi reçinenin polar grupları yüzeyle güçlü etkileşim sağlayabilir.
Korozyon önleyici astarlarda epoksi reçine bariyer oluşturur.
Su ve iyonların metal yüzeye ulaşmasını sınırlandırabilir.
Çinko fosfat veya başka korozyon önleyici pigmentlerle birlikte kullanılabilir.
Bununla birlikte epoksi reçinelerin aromatik yapısı ultraviyole ışık altında sararma ve tebeşirlenme gösterebilir.
Bu nedenle dış ortam son kat uygulamalarında alifatik poliüretan veya başka UV dayanımlı son katlar epoksi üzerine uygulanabilir.
Epoksi kaplamaların avantajları:
Yüksek yapışma
Kimyasal dayanım
Aşınma dayanımı
Düşük büzülme
Betona iyi bağlanma
Kalın film uygulanabilmesi
olabilir.
Sınırlamaları:
UV dayanımının sınırlı olması
Sararma
Kırılganlık
Düşük sıcaklıkta yavaş kürlenme
Amin kaynaklı yüzey kusurları
şeklinde görülebilir.
EPOKSİ REÇİNELERİN YAPIŞTIRICI VE KOMPOZİT UYGULAMALARINDA KULLANIMI
Epoksi yapıştırıcılar yüksek yapısal dayanım gereken uygulamalarda yaygındır.
Metalleri birbirine bağlayabilir.
Metal-kompozit bağlantısı sağlayabilir.
Cam, seramik, ahşap ve bazı plastik yüzeylerde kullanılabilir.
Gerçek yapışma yüzey kimyasına bağlıdır.
Düşük yüzey enerjili polietilen ve polipropilen gibi plastiklerde standart epoksi yapıştırıcı doğrudan güçlü yapışma göstermeyebilir.
Yüzey işlemi gerekebilir.
Epoksi yapıştırıcı formulasyonunda:
Reçine
Sertleştirici
Dolgu
Tiksotropi sağlayıcı katkı
Darbe dayanımı artırıcı
Yapışma artırıcı
Pigment
reaktif seyreltici kullanılabilir.
Yapısal yapıştırıcılarda yüksek çapraz bağ yoğunluğu tek başına yeterli değildir.
Çok kırılgan sistem darbe altında kolay çatlayabilir.
Bu nedenle kauçuk modifikasyonu, termoplastik modifikasyonu veya özel çekirdek-kabuk parçacıkları kullanılabilir.
Kompozit sektöründe epoksi reçine lifleri bağlayan matris görevini görür.
Karbon elyafı
Cam elyafı
Aramid elyafı
gibi takviye malzemeleri yük taşırken epoksi matris yükü lifler arasında aktarır.
Matris ayrıca lifleri çevresel etkilerden korur.
İyi lif ıslatması kompozit performansı açısından kritiktir.
Çok yüksek reçine viskozitesi lifler arasına nüfuzu zorlaştırabilir.
Bu nedenle infüzyon sistemlerinde düşük viskoziteli epoksi reçineler tercih edilir.
El yatırması sistemlerinde daha yüksek viskozite tolere edilebilir.
Prepreg sistemlerinde ise reçinenin kısmen ilerletilmiş kürlenme durumu ve kontrollü akış davranışı önemlidir.
Epoksi kompozitlerde nihai özellikler:
Reçine türü
Sertleştirici
Lif türü
Lif hacim oranı
Kürlenme sıcaklığı
Boşluk oranı
Lif yönlenmesi
tarafından belirlenir.
EPOKSİ REÇİNELER GIDA, KOZMETİK VE İLAÇ UYGULAMALARINDA KULLANILIR MI?
Epoksi reçineler doğrudan gıda katkısı değildir.
Kozmetik formulasyon hammaddesi olarak standart anlamda kullanılmaz.
Farmasötik etkin madde değildir.
Epoksi sistemleri gıda veya içme suyu temas yüzeylerinde özel kaplamalar halinde kullanılabilir.
Ancak bu kullanım yalnızca exact reçine, sertleştirici ve bütün katkı sisteminin ilgili mevzuata uygunluğu doğrulanırsa değerlendirilmelidir.
Bisfenol A esaslı epoksi sistemlerinde gıda teması özel düzenleyici değerlendirme gerektirir.
Kürlenmiş epoksi içindeki artık maddeler ve migrasyon sınırları önemlidir.
Bu nedenle “epoksi inerttir, her gıda yüzeyinde kullanılabilir” şeklinde genel ifade doğru değildir.
İçme suyu tankı kaplamalarında da exact ürünün gerekli sertifika ve uygunluk belgelerine sahip olması gerekir.
Kozmetik ürün içinde standart endüstriyel epoksi reçine kullanılmaz.
Farmasötik uygulamalarda da teknik epoksi reçine otomatik olarak uygun değildir.
Bununla birlikte tıbbi cihaz, dental materyal veya özel ekipmanlarda epoksi kimyası kullanılabilir.
Bu tür uygulamalar standart genel amaçlı epoksi reçineden ayrı değerlendirilmelidir.
EPOKSİ REÇİNELERİN ENDÜSTRİYEL UYGULAMALARI
Epoksi reçineler endüstride bağlayıcı, yapıştırıcı ve termoset matris olarak görev yapar.
Endüstriyel epoksi uygulamalarında aşağıdaki işlevler öne çıkabilir:
Metal yüzeye yapışma
Betona yapışma
Cam elyafı bağlama
Karbon elyafı bağlama
Kimyasal bariyer oluşturma
Korozyon koruması
Aşınma dayanımı sağlama
Elektriksel yalıtım
Elektronik bileşen kapsülleme
Dolgu maddelerini bağlama
Tamir malzemesi oluşturma
Yüksek mukavemetli yapıştırıcı üretimi
Düşük büzülmeli döküm
Kalıp ve takım üretimi
Laminasyon
Epoksi formulasyonunda ana kontrol parametreleri şunlardır:
Epoksi eşdeğer ağırlığı
Viskozite
Epoksi fonksiyonelliği
Reçine molekül ağırlığı
Sertleştirici türü
Sertleştirici eşdeğer ağırlığı
Karışım oranı
Çalışma süresi
Jel süresi
Kürlenme süresi
Kürlenme sıcaklığı
Ekzoterm sıcaklığı
Cam geçiş sıcaklığı
Sertlik
Çekme dayanımı
Eğilme dayanımı
Darbe dayanımı
Yapışma
Su alma
Kimyasal direnç
Elektriksel özellikler
Renk
Dolgu miktarı
Reaktif seyreltici miktarı
TDS
SDS
COA
Epoksi reçine sistemlerinde karışım oranı ağırlıkça veya hacimce verilebilir.
Bu iki oran birbirinin yerine kullanılmamalıdır.
Yoğunluklar farklıysa ağırlık oranıyla hacim oranı farklı olur.
Üretici 100:50 ağırlık oranı verdiyse hacimce 2:1 olduğu varsayılmamalıdır.
Exact TDS değeri uygulanmalıdır.
Epoksi sistemlerde karıştırma homojenliği de önemlidir.
Yetersiz karıştırma bölgesel olarak farklı reçine/sertleştirici oranı oluşturabilir.
Bu bölgeler yumuşak veya yapışkan kalabilir.
Ancak aşırı hızlı karıştırma sisteme hava sürükleyebilir.
Bu nedenle proses kontrollü yapılmalıdır.
EPOKSİ REÇİNELER HANGİ PROBLEMLERİN ÇÖZÜMÜNE YARDIMCI OLABİLİR?
Epoksi reçineler yüksek yapışma, kimyasal direnç ve mekanik dayanım gerektiren birçok endüstriyel problemin çözümüne yardımcı olabilir.
Beton yüzeyin tozuması
Uygun epoksi kaplama beton yüzeyini bağlayarak tozumayı azaltabilir.
Zemin üzerinde kimyasal dökülme riski
Kimyasala dayanıklı epoksi formulasyonu koruyucu bariyer sağlayabilir.
Metal yüzeyde korozyon
Epoksi astar su ve iyon girişini sınırlandırarak korozyon korumasına katkı sağlayabilir.
Metal parçaların mekanik olarak birleştirilmesi
Yapısal epoksi yapıştırıcı bağlantı oluşturabilir.
Kompozitte liflerin sabitlenmesi
Epoksi matris lifler arasında yük aktarımını sağlar.
Elektronik devrenin nemden korunması
Döküm veya kapsülleme epoksisi elektriksel ve çevresel koruma sağlayabilir.
Betondaki çatlak veya boşlukların onarılması
Düşük viskoziteli epoksi enjeksiyon sistemleri uygun çatlaklarda kullanılabilir.
Yüksek dolgu içeren tamir harcı ihtiyacı
Epoksi reçine mineral dolgu ve agrega için güçlü bağlayıcı olabilir.
Epoksi karışımı çok viskoz
Düşük viskoziteli reçine veya uygun reaktif seyreltici kullanılabilir.
Ancak reaktif seyrelticinin mekanik ve termal özellikleri değiştirebileceği unutulmamalıdır.
Epoksi çok hızlı kürleniyor
Daha yavaş sertleştirici
daha düşük sıcaklık
daha küçük karışım hacmi
veya farklı kataliz sistemi
değerlendirilebilir.
Epoksi çok yavaş kürleniyor
Sıcaklık
sertleştirici türü
karışım oranı
ve katalizör sistemi
kontrol edilmelidir.
Yüzey yapışkan kalıyor
Yanlış karışım oranı
yetersiz karıştırma
düşük sıcaklık
nem etkisi
veya uygun olmayan sertleştirici
araştırılmalıdır.
Film kırılgan
Daha esnek reçine/sertleştirici
esneklik artırıcı
kauçuk modifikasyonu
veya daha düşük çapraz bağ yoğunluğu
değerlendirilebilir.
Dış ortamda sararma
Bu problem standart aromatik epoksilerin doğal sınırlamalarından biridir.
UV dayanımlı son kat sistem kullanmak gerekebilir.
Her problem yalnızca epoksi reçine grade'i değiştirilerek çözülemez.
Sertleştirici ve tüm formulasyon birlikte değerlendirilmelidir.
EPOKSİ REÇİNELERİN KULLANIMINDA DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER
Epoksi reçine kullanımında reçine türü, sertleştirici oranı, güvenlik ve kürlenme koşulları temel parametrelerdir.
Epoksi reçine kullanımında aşağıdaki konular göz önünde bulundurulmalıdır:
Exact reçine grade'i doğrulanmalıdır.
Epoksi eşdeğer ağırlığı kontrol edilmelidir.
Viskozite kontrol edilmelidir.
Sertleştirici tipi belirlenmelidir.
Karışım oranı doğrulanmalıdır.
Ağırlık ve hacim oranları karıştırılmamalıdır.
Çalışma süresi kontrol edilmelidir.
Jel süresi dikkate alınmalıdır.
Kürlenme sıcaklığı belirlenmelidir.
Ekzoterm riski değerlendirilmelidir.
Büyük karışım hacimlerinden kaçınılmalıdır.
Yüzey hazırlığı yapılmalıdır.
Nem kontrol edilmelidir.
Dolgu kuruluğu kontrol edilmelidir.
Hava sürüklenmesi azaltılmalıdır.
Reaktif seyreltici miktarı kontrol edilmelidir.
Çözücü kullanılacaksa uygun havalandırma sağlanmalıdır.
Son kürleme gerekiyorsa uygulanmalıdır.
TDS incelenmelidir.
SDS incelenmelidir.
COA kontrol edilmelidir.
REACH/CLP bilgileri değerlendirilmelidir.
Kürlenmemiş düşük molekül ağırlıklı Bisfenol A-epiklorohidrin reçineleri cilt hassaslaştırıcı olabilir.
CAS No 25068-38-6 altında sınıflandırılan yaygın düşük molekül ağırlıklı epoksi reçineleri için cilt tahrişi, göz tahrişi, alerjik cilt reaksiyonu ve sucul çevre üzerinde uzun süreli toksisite sınıflandırmaları bulunmaktadır.
Bu nedenle çıplak elle çalışma uygun değildir.
Uygun kimyasal dayanımlı eldiven kullanılmalıdır.
Eldiven malzemesi exact SDS'ye göre seçilmelidir.
Göz koruması kullanılmalıdır.
Cilde bulaşan epoksi çözücüyle temizlenmemelidir.
Uygun temizlik yöntemiyle uzaklaştırılmalıdır.
EPOKSİ REÇİNELER İÇİN BAŞLANGIÇ FORMÜLASYON YAKLAŞIMLARI
Aşağıdaki örnekler epoksi reçinelerin kaplama, yapıştırıcı ve kompozit geliştirme çalışmalarında nasıl değerlendirilebileceğini göstermek amacıyla hazırlanmış laboratuvar başlangıç yaklaşımlarıdır.
Bunlar doğrulanmış ticari reçeteler değildir.
Gerçek miktarlar reçinenin epoksi eşdeğer ağırlığı, sertleştiricinin aktif hidrojen eşdeğeri ve üretici TDS bilgilerine göre hesaplanmalıdır.
Aşağıdaki tüm oranlar bitmiş iki bileşenli karışımın ağırlıkça yüzdesidir (% w/w); reçine ve sertleştirici birlikte %100'e dahildir. Hesap örneği için DGEBA reçine EEW = 188 g/eq, monofonksiyonel glisidil eter türü reaktif seyreltici EEW = 250 g/eq ve amin sertleştirici AHEW = 95 g/eq varsayılmıştır. Bu değerler yalnızca hesaplama varsayımıdır; herhangi bir ticari ürünün doğrulanmış spesifikasyonu değildir. Amin sertleştirici miktarı, 95 × (DGEBA kütlesi / 188 + reaktif seyreltici kütlesi / 250) bağıntısıyla hesaplanır. Farklı ticari hammaddelerde yeniden hesaplama zorunludur.
ÖRNEK 1: SOLVENTSİZ EPOKSİ ZEMİN KAPLAMA TARAMASI
Amaç: Standart sıvı Bisfenol A epoksi reçinenin viskozite, dolgu kabulü ve mekanik performansını değerlendirmek.
Başlangıç bileşenleri:
Sıvı Bisfenol A epoksi reçine (EEW 188 g/eq): Tüm denemelerde 100 ağırlık birimi referans
Amin sertleştirici (AHEW 95 g/eq): Epoksi eşdeğer hesabına göre
Reaktif seyreltici (EEW 250 g/eq): %0; seyreltici etkisi bu örnekte dışarıda tutularak dolgu miktarı taranır
Mineral dolgu, kuru mikronize kalsiyum karbonat: Üç seviyede taranır
Pigment, titanyum dioksit: Sabit 2 ağırlık birimi
Hava giderici: Sabit 0,30 ağırlık birimi
Başlangıç formülasyonu A – düşük dolgu (% ağırlıkça):
Sıvı Bisfenol A epoksi reçine: %54,70
Amin sertleştirici: %27,64
Mineral dolgu (CaCO₃): %16,41
Titanyum dioksit: %1,09
Hava giderici: %0,16
Toplam: %100,00
Başlangıç formülasyonu B – orta dolgu (% ağırlıkça):
Sıvı Bisfenol A epoksi reçine: %46,99
Amin sertleştirici: %23,74
Mineral dolgu (CaCO₃): %28,19
Titanyum dioksit: %0,94
Hava giderici: %0,14
Toplam: %100,00
Başlangıç formülasyonu C – yüksek dolgu (% ağırlıkça):
Sıvı Bisfenol A epoksi reçine: %41,18
Amin sertleştirici: %20,81
Mineral dolgu (CaCO₃): %37,06
Titanyum dioksit: %0,82
Hava giderici: %0,13
Toplam: %100,00
Üç reçetede sertleştirici oranı aynı stokiyometrik hesaba dayanır; dolgu oranı arttıkça yüzdesel reçine oranı azalır. Yüzdeler iki ondalık haneye yuvarlanmıştır; hassas tartım için aşağıdaki phr temelli başlangıç kütleleri kullanılmalıdır: sırasıyla 100 birim reçine + 50,53 birim sertleştirici + 30/60/90 birim CaCO₃ + 2 birim TiO₂ + 0,30 birim hava giderici. Bu yaklaşımın gerçek sistemle uyumu üretici TDS bilgileriyle doğrulanmalıdır.
Uygulama yaklaşımı:
Reçinenin epoksi eşdeğer ağırlığı doğrulanır.
Sertleştirici eşdeğer hesabı yapılır.
Dolgu önceden kurutulur.
Reçine ve katkılar homojenleştirilir.
Sertleştirici son aşamada eklenir.
Karışım süresi sabit tutulur.
Çalışma süresi kaydedilir.
Standart kalınlıkta kaplama uygulanır.
24 saat ve 7 gün sertlik ölçülür.
Yapışma testi yapılır.
Kimyasal dayanım karşılaştırılır.
Aşınma performansı değerlendirilir.
ÖRNEK 2: DÜŞÜK VİSKOZİTELİ EPOKSİ YAPIŞTIRICI TARAMASI
Amaç: Reçine viskozitesi ve reaktif seyreltici miktarının yapışma ve mekanik özellikler üzerindeki etkisini karşılaştırmak.
Başlangıç bileşenleri:
DGEBA esaslı epoksi reçine (EEW 188 g/eq): 100 ağırlık birimi referans
Reaktif seyreltici, monofonksiyonel glisidil eter (EEW 250 g/eq): 0, 5 veya 10 ağırlık birimi
Amin sertleştirici (AHEW 95 g/eq): Seyreltici dahil eşdeğer hesabına göre
Tiksotropi sağlayıcı katkı, pirojenik silika: Sabit 2 ağırlık birimi
Mineral dolgu, kuru ince kalsiyum karbonat: Sabit 10 ağırlık birimi
Yapışma artırıcı: Bu karşılaştırmalı ilk taramada kullanılmaz (%0)
Başlangıç formülasyonu A – seyrelticisiz kontrol (% ağırlıkça):
DGEBA epoksi reçine: %61,53
Reaktif seyreltici: %0,00
Amin sertleştirici: %31,09
Pirojenik silika: %1,23
Mineral dolgu (CaCO₃): %6,15
Toplam: %100,00
Başlangıç formülasyonu B – düşük seyreltici (% ağırlıkça):
DGEBA epoksi reçine: %59,02
Reaktif seyreltici: %2,95
Amin sertleştirici: %30,95
Pirojenik silika: %1,18
Mineral dolgu (CaCO₃): %5,90
Toplam: %100,00
Başlangıç formülasyonu C – orta seyreltici (% ağırlıkça):
DGEBA epoksi reçine: %56,71
Reaktif seyreltici: %5,67
Amin sertleştirici: %30,81
Pirojenik silika: %1,13
Mineral dolgu (CaCO₃): %5,68
Toplam: %100,00
Reaktif seyreltici epoksit fonksiyonlu kabul edildiği için sertleştirici miktarı her taramada yeniden hesaplanmıştır. Sırasıyla 100 birim DGEBA için 0/5/10 birim reaktif seyreltici, 50,53/52,43/54,33 birim amin sertleştirici, 2 birim pirojenik silika ve 10 birim kalsiyum karbonat kullanılır. Birden fazla epoksi grubuna sahip seyreltici veya farklı AHEW değerli sertleştirici seçilirse bu miktarlar geçerli değildir.
Uygulama yaklaşımı:
Kontrol formulasyonu seyreltici olmadan hazırlanır.
Reaktif seyreltici farklı seviyelerde eklenir.
Viskozite ölçülür.
Reçine ve sertleştirici doğru oranla karıştırılır.
Metal-metal ve metal-kompozit numuneler hazırlanır.
Belirli kalınlıkta yapıştırıcı uygulanır.
Kürlenme aynı sıcaklıkta yapılır.
Kesme dayanımı ölçülür.
Kırılma tipi incelenir.
Darbe dayanımı değerlendirilir.
Sıcaklık ve su yaşlandırması uygulanır.
Düşük viskozitenin mekanik özellik kaybına yol açıp açmadığı değerlendirilir.
EPOKSİ REÇİNELERİN ALTERNATİFLERİ VE KARŞILAŞTIRILMASI
Epoksi reçine alternatifi seçilirken yalnızca maliyet veya sertlik üzerinden değerlendirme yapılmamalıdır.
Yapışma, kimyasal direnç, UV dayanımı, kürlenme mekanizması, esneklik ve proses hızı birlikte değerlendirilmelidir.
EPOKSİ REÇİNELER VE POLİÜRETAN REÇİNELER
Poliüretan sistemler izosiyanat ile hidroksil veya amin fonksiyonlu bileşenlerin reaksiyonuna dayanır.
Epoksi sistemlerden farklı kimyaya sahiptir.
Poliüretanlar daha yüksek esneklik ve dış ortam dayanımı sağlayabilir.
Alifatik poliüretanlar UV dayanımı açısından epoksiye göre avantajlıdır.
Epoksi ise birçok yüzeye güçlü yapışma ve yüksek kimyasal dayanım sağlayabilir.
Endüstriyel zeminlerde epoksi astar + poliüretan son kat kombinasyonu yaygın yaklaşım olabilir.
İki sistem doğrudan eşdeğer değildir.
EPOKSİ REÇİNELER VE DOYMAMIŞ POLYESTER REÇİNELER
Doymamış polyester reçineler çoğunlukla stiren gibi reaktif seyrelticiler içeren termoset sistemlerdir.
Epoksi reçineler birçok kompozit uygulamada polyesterden daha yüksek yapışma ve daha düşük kürlenme büzülmesi sağlayabilir.
Polyester sistemler genellikle daha düşük maliyetli olabilir.
Tekne ve cam elyaf uygulamalarında her iki sistem de kullanılabilir.
Yüksek mekanik performans ve düşük boşluk gerektiğinde epoksi tercih edilebilir.
Maliyet öncelikli genel amaçlı uygulamada polyester avantajlı olabilir.
EPOKSİ REÇİNELER VE VİNİL ESTER REÇİNELER
Vinil ester reçineler epoksi omurgasının akrilat veya metakrilat uç gruplarla modifiye edildiği termoset reçinelerdir.
Kimyasal direnç bakımından polyesterden daha yüksek performans sağlayabilir.
Epoksi reçineler ise amin/anhidrit gibi sertleştiricilerle farklı kürlenme mekanizmasına sahiptir.
Vinil esterler özellikle kimyasal tank, boru ve cam elyaf kompozitlerinde yaygındır.
Epoksi daha düşük büzülme ve yüksek yapışma sağlayabilir.
İki sistem farklı proses ve sertleştirme teknolojisi gerektirir.
EPOKSİ REÇİNELER VE AKRİLİK REÇİNELER
Akrilik reçineler yüksek UV ve renk kararlılığı sağlayabilir.
Epoksi reçineler dış ortamda sararma gösterebilir.
Bu nedenle dekoratif dış cephe veya UV dayanımı öncelikli sistemlerde akrilik avantaj sağlayabilir.
Epoksi ise kimyasal dayanım, beton/metal yapışması ve mekanik koruma bakımından daha güçlü olabilir.
Bazı kaplama sistemlerinde epoksi astar ve akrilik/PU son kat birlikte kullanılır.
EPOKSİ REÇİNELER VE SİLİKON REÇİNELER
Silikon reçineler yüksek sıcaklık ve hava koşulları dayanımında avantajlı olabilir.
Epoksi sistemlerin standart sıcaklık dayanımı daha sınırlıdır.
Epoksi ise mekanik dayanım ve yapışma açısından genellikle daha güçlü olabilir.
Elektrik-elektronik uygulamalarında uygulama sıcaklığına göre iki sistem farklı roller üstlenebilir.
EPOKSİ REÇİNELER İÇİN KALİTE KONTROL VE SATIN ALMA KRİTERLERİ
Epoksi reçine satın alınırken exact reçine ailesi ve grade'i belirlenmelidir.
Satın alma öncesinde incelenmesi önerilen bilgiler:
Tam ticari ürün adı
Üretici
Reçine tipi
Bisfenol A esaslı
Bisfenol F esaslı
Novolak
Sikloalifatik
Glisidil amin
Modifiye epoksi
CAS No
Epoksi eşdeğer ağırlığı
Epoksi grup içeriği
Viskozite
Viskozite ölçüm sıcaklığı
Yoğunluk
Renk
Katı madde
Su miktarı
Hidrolize olabilir klor
Toplam klor
İnorganik klor
Serbest Bisfenol A gerekiyorsa
Serbest epiklorohidrin gerekiyorsa
Fonksiyonellik
Yumuşama noktası, katı reçinelerde
Uyumlu sertleştiriciler
Karışım oranı
Çalışma süresi
Jel süresi
Kürlenme profili
Cam geçiş sıcaklığı
Kimyasal dayanım
Mekanik özellikler
Raf ömrü
Depolama sıcaklığı
Ambalaj
Parti numarası
Menşe
TDS
SDS
COA
REACH bilgileri
Epoksi eşdeğer ağırlığı en kritik satın alma parametrelerinden biridir.
Standart sıvı DGEBA reçinelerde yaklaşık 185–192 g/eq aralığı yaygın olabilir.
Ancak modifiye veya yüksek molekül ağırlıklı reçinelerde bu değer değişebilir.
Reaktif seyreltici içeren reçinelerde epoksi eşdeğer ağırlığı ve viskozite birlikte değerlendirilmelidir.
Düşük viskozite her zaman daha iyi kalite anlamına gelmez.
Düşük viskozite:
Kolay karışım
Yüksek dolgu yükleme
İyi lif ıslatma
avantajı sağlayabilir.
Ancak kullanılan reaktif seyreltici:
Cam geçiş sıcaklığını
kimyasal direnci
mekanik dayanımı
ve çapraz bağ yoğunluğunu
değiştirebilir.
Renk de uygulamaya göre önemlidir.
Şeffaf dekoratif döküm sistemlerinde düşük renk değeri kritik olabilir.
Zemin astarında aynı derecede önemli olmayabilir.
Elektronik uygulamalarda klor iyonları ve iyonik safsızlıklar kritik hale gelebilir.
Bu nedenle elektronik kalite epoksi reçinesi genel zemin kaplama reçinesiyle aynı kriterlerle satın alınmamalıdır.
EPOKSİ REÇİNELERİN DEPOLANMASI VE TAŞINMASI
Depolama: Epoksi reçineler temiz, kuru ve sıkıca kapatılmış ambalajlarda saklanmalıdır.
Sıcaklık: Exact üretici tavsiyesi esas alınmalıdır.
Düşük sıcaklık: Bazı sıvı Bisfenol A epoksi reçineleri düşük sıcaklıkta kristallenebilir.
Kristallenme kimyasal bozunma anlamına gelmeyebilir.
Ancak yeniden çözündürme işlemi üretici talimatına göre yapılmalıdır.
Yüksek sıcaklık: Uzun süre gereksiz yüksek sıcaklıkta depolama viskozite, renk ve raf ömrünü etkileyebilir.
Nem: Özellikle bazı sertleştiriciler nemden güçlü şekilde etkilenebilir.
Epoksi reçinenin kendisi de formulasyon saflığı açısından sudan korunmalıdır.
Ambalaj: Çelik varil, IBC veya başka uygun ambalajlar kullanılabilir.
Kontaminasyon: Amin, asit, kuvvetli baz veya başka reaktif maddelerle yanlışlıkla temas önlenmelidir.
Reçine ve sertleştirici ayrı depolanmalıdır.
FIFO: Parti ve raf ömrü yönetimi uygulanmalıdır.
Taşıma: Exact ADR, IMDG ve IATA sınıflandırması ürün SDS'sinden doğrulanmalıdır.
Farklı epoksi reçine grade'lerinin çevresel ve taşıma sınıflandırmaları aynı olmayabilir.
EPOKSİ REÇİNELER GÜVENLİK BİLGİLERİ
Epoksi reçinelerde güvenlik değerlendirmesi kürlenmemiş reçine, sertleştirici ve tamamen kürlenmiş malzeme arasında ayrılmalıdır.
NIOSH, kürlenmeden önce bazı epoksi reçine bileşenlerinin tehlikeli olabileceğini ve kürlenmiş epoksi malzemelerin genellikle daha güvenli olduğunu belirtmektedir.
Düşük molekül ağırlıklı Bisfenol A-epiklorohidrin epoksi reçineleri cilt hassaslaştırıcı olabilir.
CAS No 25068-38-6 için yaygın sınıflandırmalar arasında:
Cilt tahrişi
Göz tahrişi
Alerjik cilt reaksiyonu
Sucul çevre için uzun süreli toksisite
yer alır.
Epoksi sistemler mesleki alerjik kontakt dermatitin önemli nedenlerinden biri olabilir.
DGUV, epoksi reçine sistemlerinin iş kaynaklı alerjik cilt hastalıklarının sık nedenlerinden biri olduğunu belirtmektedir.
Bu risk esas olarak kürlenmemiş reçine ve sertleştiriciyle temas sırasında önemlidir.
Uygun eldiven kullanılmalıdır.
Her eldiven malzemesi epoksiye karşı aynı korumayı sağlamaz.
Exact SDS'deki eldiven malzemesi ve geçirgenlik süresi dikkate alınmalıdır.
Koruyucu gözlük kullanılmalıdır.
Cilt teması en aza indirilmelidir.
Kirlenmiş iş kıyafetleri değiştirilmelidir.
Yeterli havalandırma sağlanmalıdır.
Sertleştirici amin veya anhidritlerin ayrı tehlikeleri olabilir.
Bu nedenle yalnızca reçinenin SDS'sine bakmak yeterli değildir.
İki bileşenli sistemde hem A bileşeni hem B bileşeni SDS belgeleri incelenmelidir.
Tamamen kürlenmiş epoksi genellikle başlangıçtaki reaktif epoksi gruplarının önemli bölümünü tüketmiş olur.
Bu nedenle hassaslaştırma riski belirgin şekilde azalabilir.
Ancak taşlama veya kesme sırasında oluşan toz için ayrı iş hijyeni önlemleri gerekir.
EPOKSİ REÇİNELER SATIN ALIRKEN NELERE DİKKAT EDİLMELİDİR?
Epoksi reçine tedarikinde ilk olarak nihai kullanım alanı belirlenmelidir.
“Epoksi reçine” tek başına yeterli satın alma tanımı değildir.
Satın alma öncesinde aşağıdaki bilgiler netleştirilmelidir:
Kullanım sektörü
Zemin kaplama
Metal kaplama
Korozyon koruma
Yapıştırıcı
Kompozit
Elektronik
Döküm
Tamir harcı
Kalıp
Toz boya
Reçine tipi
Bisfenol A
Bisfenol F
Novolak
Sikloalifatik
Modifiye sistem
Sıvı veya katı form
Epoksi eşdeğer ağırlığı
Viskozite
Hedef çalışma süresi
Kürlenme sıcaklığı
Kürlenme süresi
Sertleştirici tipi
Karışım oranı
Düşük viskozite ihtiyacı
Şeffaflık
Renk
Kimyasal dayanım
UV gereksinimi
Esneklik
Darbe dayanımı
Cam geçiş sıcaklığı
Elektriksel özellikler
Klor limiti
Su limiti
BPA veya artık monomer gereklilikleri
Üretici
Menşe
Ambalaj
Tahmini sipariş miktarı
TDS
SDS
COA
REACH belgeleri
Mevcut epoksi reçine değiştirilecekse mevcut ürünün TDS ve sertleştirici sistemi
Epoksi reçine fiyatı yalnızca kilogram maliyetine göre karşılaştırılmamalıdır.
Düşük viskoziteli reçine daha yüksek dolgu kullanımına imkan verebilir.
Daha yüksek fonksiyonellik daha yüksek kimyasal dayanım sağlayabilir.
Daha düşük renk dekoratif sistemlerde değer sağlayabilir.
Düşük klor elektronik uygulamalarda kritik olabilir.
Bu nedenle toplam formulasyon ve proses maliyeti esas alınmalıdır.
ATAMAN KİMYA'DAN EPOKSİ REÇİNE TEDARİĞİ
Epoksi reçineler; endüstriyel kaplama, zemin, yapıştırıcı, kompozit, elektrik-elektronik, yapı kimyasalları, otomotiv, denizcilik ve farklı teknik uygulamalarda kullanılan reaktif termoset reçine ailesidir.
Ataman Kimya'dan Epoksi Reçine tedariki hakkında bilgi almak isteyen firmalar kullanım alanlarını ve hedef teknik özelliklerini paylaşarak uygun reçine tipi, güncel tedarik koşulları, ambalaj seçenekleri ve fiyat teklifi hakkında bilgi talep edebilir.
Ürünün güncel stok durumu, üreticisi, menşei, Bisfenol A/Bisfenol F/novolak yapısı, epoksi eşdeğer ağırlığı, viskozite, ambalajı ve diğer kalite özellikleri sipariş öncesinde Ataman Kimya'dan teyit edilmelidir.
Teklif talebinde aşağıdaki bilgilerin paylaşılması uygun epoksi reçinenin değerlendirilmesini kolaylaştırır:
Kullanım sektörü
Nihai ürün
Reçine tipi
Epoksi eşdeğer ağırlığı
Hedef viskozite
Kullanılan sertleştirici
Karışım oranı
Çalışma süresi
Kürlenme sıcaklığı
Kimyasal dayanım gerekliliği
Mekanik özellik beklentisi
Renk gerekliliği
Düşük klor ihtiyacı
Elektronik kalite gerekliliği
Şeffaflık
Düşük viskozite
Kompozit uygulaması varsa lif türü
Tahmini sipariş miktarı
İstenen ambalaj
Talep edilen teknik belgeler
Varsa mevcut epoksi reçinenin TDS veya COA bilgileri
EPOKSİ REÇİNELER HAKKINDA SIK SORULAN SORULAR
Epoksi reçine nedir?
Epoksit grupları taşıyan ve uygun sertleştiricilerle çapraz bağlanarak termoset polimer oluşturan reçine ailesidir.
Epoksi reçine tek bir kimyasal mıdır?
Çok sayıda farklı epoksi reçine ailesi ve ticari grade bulunur.
En yaygın epoksi reçine tipi nedir?
Bisfenol A ile epiklorohidrin esaslı DGEBA tipi reçineler en yaygın ticari epoksi sistemlerindendir.
DGEBA nedir?
Bisfenol A Diglisidil Eter'in kısaltmasıdır.
BADGE nedir?
Bisfenol A Diglisidil Eter yapısı için kullanılan başka bir kısaltmadır.
Epoksi reçinenin CAS numarası nedir?
Tek bir CAS numarası yoktur. Düşük molekül ağırlıklı Bisfenol A-epiklorohidrin reçinelerinde CAS No 25068-38-6 yaygın olarak kullanılır.
DGEBA'nın CAS numarası nedir?
Saf Bisfenol A Diglisidil Eter için CAS No 1675-54-3 kullanılabilir.
Epoksi reçinenin molekül ağırlığı nedir?
Reçine ailesi ve oligomer dağılımına göre değişir. Tek değer vermek doğru değildir.
Epoksi eşdeğer ağırlığı nedir?
Bir epoksit eşdeğerine karşılık gelen reçine gram miktarıdır.
Epoksi eşdeğer ağırlığı neden önemlidir?
Sertleştirici miktarının doğru hesaplanması ve reçine kalite kontrolü için kullanılır.
Standart sıvı epoksi reçinenin epoksi eşdeğer ağırlığı kaçtır?
Birçok standart DGEBA reçinesinde yaklaşık 180–195 g/eq aralığında olabilir.
Epoksi reçine viskozitesi nedir?
Grade'e bağlıdır. Standart sıvı DGEBA reçinelerde 25 °C'de yaklaşık 10.000 mPa·s ve üzeri değerler yaygındır.
Epoksi reçine nasıl sertleşir?
Epoksit grupları sertleştiriciyle reaksiyona girerek üç boyutlu çapraz bağlı polimer ağı oluşturur.
Epoksi reçine için hangi sertleştiriciler kullanılır?
Amin, poliamid, anhidrit, fenolik ve farklı özel sertleştirici sistemleri kullanılabilir.
Amin sertleştirici nasıl çalışır?
Amin grubu epoksit halkasını açar ve yeni bağlar oluşturarak reçine zincirlerini çapraz bağlar.
Epoksi kürlenmesi ısı çıkarır mı?
Kürlenme reaksiyonu ekzotermiktir.
Neden büyük miktarda epoksi karışımı daha hızlı ısınır?
Büyük hacimde oluşan reaksiyon ısısı çevreye daha yavaş uzaklaştığı için sıcaklık yükselir ve reaksiyon hızlanır.
Epoksi çalışma süresi nedir?
Reçine ve sertleştirici karıştırıldıktan sonra malzemenin uygulanabilir kaldığı süreyi ifade eder.
Jel süresi nedir?
Karışımın akışkan halden jel benzeri yapıya geçtiği süreyi ifade eder.
Epoksi reçine neden yapışkan kalır?
Yanlış karışım oranı, yetersiz karıştırma, düşük sıcaklık veya uygun olmayan kürlenme koşulları neden olabilir.
Epoksi reçine neden sararır?
Aromatik epoksi yapıları UV ışık altında renk değişimi gösterebilir.
Epoksi dış ortam için uygun mudur?
Kimyasal ve mekanik açıdan uygun olabilir ancak standart aromatik epoksilerin UV dayanımı sınırlıdır. UV dayanımlı son kat gerekebilir.
Epoksi beton üzerine yapışır mı?
Uygun yüzey hazırlığı yapıldığında çok güçlü yapışma sağlayabilir.
Epoksi metal üzerine yapışır mı?
Temiz ve uygun hazırlanmış metal yüzeylerde güçlü yapışma sağlayabilir.
Epoksi ahşapta kullanılır mı?
Yapıştırıcı, kaplama ve kompozit uygulamalarında kullanılabilir.
Epoksi karbon elyafla kullanılır mı?
Karbon elyaf kompozitlerinde en yaygın matris reçinelerinden biridir.
Epoksi reçine zemin kaplamasında kullanılır mı?
Endüstriyel zemin kaplamalarının temel reçine sistemlerinden biridir.
Epoksi reçine yapıştırıcı olarak kullanılır mı?
Yapısal yapıştırıcılarda yaygın şekilde kullanılır.
Epoksi elektriksel yalıtım sağlar mı?
Uygun formülasyonlarda yüksek elektriksel yalıtım sağlayabilir.
Epoksi suya dayanıklı mıdır?
Kürlenmiş sistemler iyi su dayanımı gösterebilir ancak performans reçine/sertleştirici sistemine bağlıdır.
Epoksi kimyasallara dayanıklı mıdır?
Birçok kimyasala karşı yüksek direnç gösterebilir. Exact dayanım kimyasal türü, konsantrasyon, sıcaklık ve reçine sistemine bağlıdır.
Bisfenol F epoksi neden kullanılır?
Bazı Bisfenol F epoksi reçineler daha düşük viskozite ve yüksek dolgu kabulü sağlayabilir.
Novolak epoksi neden kullanılır?
Yüksek epoksi fonksiyonelliği sayesinde yüksek çapraz bağ yoğunluğu, ısı ve kimyasal dayanım sağlayabilir.
Epoksi çok kırılgan olabilir mi?
Yüksek çapraz bağ yoğunluğu kırılganlığı artırabilir.
Epoksi esnek hale getirilebilir mi?
Esnek sertleştiriciler, özel modifiye reçineler veya darbe dayanımı artırıcı katkılar kullanılabilir.
Epoksi reaktif seyreltici nedir?
Viskoziteyi düşürürken kürlenme reaksiyonuna da katılabilen epoksi veya başka reaktif fonksiyonlu düşük viskoziteli bileşendir.
Reaktif seyreltici mekanik özellikleri etkiler mi?
Türüne ve miktarına göre cam geçiş sıcaklığı, kimyasal direnç ve mekanik özellikleri değiştirebilir.
Epoksi ile polyester aynı mıdır?
Kimyasal yapıları ve kürlenme mekanizmaları farklıdır.
Epoksi ile vinil ester aynı mıdır?
Vinil ester epoksi omurgasından türetilebilir ancak farklı reaktif uç gruplara ve farklı kürlenme kimyasına sahiptir.
Epoksi gıda temas yüzeyinde kullanılabilir mi?
Yalnızca exact sistemin ilgili gıda temas mevzuatına uygunluğu doğrulanırsa kullanılabilir.
Epoksi kürlenmeden önce tehlikeli olabilir mi?
Düşük molekül ağırlıklı epoksi reçineler cilt hassaslaştırıcı ve tahriş edici olabilir.
Epoksi alerji yapabilir mi?
Kürlenmemiş epoksi reçine ve bazı sertleştiriciler alerjik kontakt dermatite yol açabilir.
EPOKSİ REÇİNELER – TEKNİK ÖZET
Epoksi reçineler, molekül yapısında reaktif epoksit grupları bulunan ve uygun sertleştiricilerle reaksiyona girerek üç boyutlu termoset ağ oluşturan geniş bir sentetik reçine ailesidir.
En yaygın ticari epoksi reçine sınıfı Bisfenol A ile epiklorohidrin reaksiyonundan elde edilen Bisfenol A Diglisidil Eter esaslı DGEBA/BADGE reçineleridir.
Saf BADGE için CAS No 1675-54-3 kullanılabilir. Düşük molekül ağırlıklı oligomerik Bisfenol A-epiklorohidrin epoksi reçinelerinde CAS No 25068-38-6 yaygındır.
Epoksi reçineler tek moleküllü saf kimyasallar değildir. Ticari sıvı reçineler farklı oranlarda monomerik, dimerik, trimerik ve daha yüksek oligomerik türler içerebilir.
Bu nedenle epoksi reçineler için tek moleküler formül veya tek molekül ağırlığı vermek doğru değildir.
En önemli kalite parametrelerinden biri epoksi eşdeğer ağırlığıdır.
Standart sıvı DGEBA epoksi reçinelerde yaklaşık 180–195 g/eq epoksi eşdeğer ağırlığı yaygındır.
KER 828 tipi standart sıvı epoksi reçine örneğinde yaklaşık 184–190 g/eq epoksi eşdeğer ağırlığı ve 25 °C'de yaklaşık 12.000–14.000 mPa·s viskozite görülmektedir.
Epoksi reçine uygun amin, poliamid, anhidrit veya başka sertleştiricilerle reaksiyona girer.
Epoksit halkaları açılır.
Reçine zincirleri birbirine bağlanır.
Çapraz bağlı termoset yapı meydana gelir.
Kürlenme ekzotermik reaksiyondur.
Karışım oranı, sıcaklık ve karışım hacmi çalışma süresi üzerinde büyük etkiye sahiptir.
Epoksi reçineler güçlü yapışma, yüksek kimyasal direnç, mekanik dayanım, elektriksel yalıtım ve düşük büzülme özellikleri nedeniyle zemin kaplamaları, koruyucu boyalar, yapıştırıcılar, kompozitler, yapı kimyasalları ve elektronik sistemlerde yaygın kullanılır.
Bisfenol A epoksi reçineler genel amaçlıdır.
Bisfenol F epoksiler düşük viskozite avantajı sağlayabilir.
Novolak epoksiler yüksek fonksiyonellik ve kimyasal/ısı dayanımı için kullanılabilir.
Sikloalifatik ve glisidil amin epoksiler özel ileri performans uygulamalarında değerlendirilebilir.
Standart aromatik epoksi sistemlerin UV dayanımı sınırlıdır ve dış ortamda sararma görülebilir.
Bu nedenle dış ortam kaplamalarında UV dayanımlı son kat kullanılması gerekebilir.
Kürlenmemiş düşük molekül ağırlıklı epoksi reçineler cilt hassaslaştırıcı olabilir.
CAS No 25068-38-6 altında yaygın Bisfenol A-epiklorohidrin reçineleri için cilt ve göz tahrişi, alerjik cilt reaksiyonu ve sucul çevre için uzun süreli tehlike sınıflandırmaları bulunmaktadır.
Epoksi reçine satın alınırken epoksi eşdeğer ağırlığı, viskozite, reçine tipi, renk, su, klor safsızlıkları, sertleştirici uyumluluğu, çalışma süresi ve hedef uygulamaya özgü performans birlikte değerlendirilmelidir.
Ataman Kimya'dan Epoksi Reçine tedarik etmeyi planlayan firmaların kullanım alanı, reçine ailesi, hedef epoksi eşdeğer ağırlığı, viskozite, sertleştirici sistemi, kimyasal ve mekanik performans gereklilikleri, ambalaj ve teknik belge ihtiyaçlarını paylaşarak güncel ürün ve teklif koşullarını teyit etmesi önerilir.
