ידע בסיסי בשרפי אפוקסי ודבקי אפוקסי

(א) המושג שלשרף אפוקסי

שרף אפוקסי מתייחס למבנה שרשרת הפולימר המכיל שתי קבוצות אפוקסי או יותר בתרכובות הפולימר, והוא שייך לשרף תרמוסטי, והשרף המייצג אותו הוא שרף אפוקסי מסוג ביספנול A.

(II) מאפיינים של שרפי אפוקסי (המכונים בדרך כלל שרפי אפוקסי מסוג ביספנול A)

1. ערך היישום של שרף אפוקסי בודד נמוך מאוד, יש להשתמש בו בשילוב עם חומר הריפוי כדי שיהיה לו ערך מעשי.

2. חוזק הדבקה גבוה: חוזק ההדבקה של דבק שרף אפוקסי נמצא בחזית הדבקים הסינתטיים.

3. הצטמקות בזמן ריפוי קטנה, וההצטמקות של דבק שרף אפוקסי היא הקטנה ביותר, וזו גם אחת הסיבות לכך שדבק שרף אפוקסי בעל ריפוי גבוה.

4. עמידות כימית טובה: קבוצת האתר, טבעת הבנזן וקבוצת ההידרוקסיל האליפטית במערכת הריפוי אינן נשחקות בקלות על ידי חומצה ובסיס. במי ים, נפט, קרוסין, ניתן להשתמש ב-10% H2SO4, 10% HCl, 10% HAc, 10% NH3, 10% H3PO4 ו-30% Na2CO3 במשך שנתיים; ובטבילה של 50% H2SO4 ו-10% HNO3 בטמפרטורת החדר למשך חצי שנה; טבילה של 10% NaOH (100 ℃) למשך חודש, הביצועים נשארים ללא שינוי.

5. בידוד חשמלי מעולה: מתח הפריצה של שרף אפוקסי יכול להיות גדול מ-35 קילו-וולט/מ"מ. 6. ביצועי תהליך טובים, יציבות גודל המוצר, עמידות טובה וספיגת מים נמוכה. יתרונותיו של שרף אפוקסי מסוג ביספנול A טובים, אך יש לו גם חסרונות: 1. צמיגות הפעלה, שנראית כלא נוחה בבנייה 2. חומר מוקשה שביר, התארכות קטנה. 3. חוזק קילוף נמוך. 4. עמידות ירודה לזעזועים מכניים ותרמיים.

(III) יישום ופיתוח שלשרף אפוקסי

1. היסטוריית הפיתוח של שרף אפוקסי: שרף אפוקסי הוגש לפטנט שוויצרי על ידי P.Castam בשנת 1938, דבק האפוקסי המוקדם ביותר פותח על ידי Ciba בשנת 1946, ציפוי האפוקסי פותח על ידי SOCreentee מארה"ב בשנת 1949, והייצור המתועש של שרף אפוקסי החל בשנת 1958.

2. יישום שרף אפוקסי: ① תעשיית הציפוי: שרף אפוקסי בתעשיית הציפוי דורש את הכמות הגדולה ביותר של ציפויים על בסיס מים, ציפויי אבקה וציפויים בעלי מוצקות גבוהה נמצאים בשימוש נרחב יותר. ניתן להשתמש בו באופן נרחב במיכלי צינורות, מכוניות, ספינות, תעופה וחלל, אלקטרוניקה, צעצועים, מלאכת יד ותעשיות אחרות. ② תעשיית החשמל והאלקטרוניקה: ניתן להשתמש בדבק שרף אפוקסי לחומרי בידוד חשמליים, כגון מיישרים, שנאים, איטום; איטום והגנה של רכיבים אלקטרוניים; מוצרים אלקטרומכניים, בידוד והדבקה; איטום והדבקה של סוללות; קבלים, נגדים, סלילים, פני השטח של הגלימה. ③ תכשיטי זהב, מלאכת יד, תעשיית ציוד ספורט: ניתן להשתמש בו לשלטים, תכשיטים, סימנים מסחריים, חומרה, מחבטים, ציוד דיג, ציוד ספורט, מלאכת יד ומוצרים אחרים. ④ תעשיית האופטואלקטרוניקה: ניתן להשתמש בו לאריזת, מילוי והדבקה של דיודות פולטות אור (LED), שפופרות דיגיטליות, שפופרות פיקסלים, צגים אלקטרוניים, תאורת LED ומוצרים אחרים. ⑤תעשיית הבנייה: ייעשה בה שימוש נרחב גם בכבישים, גשרים, ריצוף, מבני פלדה, בנייה, ציפוי קירות, סכרים, בנייה הנדסית, תיקון שרידים תרבותיים ותעשיות אחרות. ⑥ תחום דבקים, חומרי איטום וחומרים מרוכבים: כגון להבי טורבינות רוח, מלאכת יד, קרמיקה, זכוכית וסוגים אחרים של הדבקה בין חומרים, יריעות סיבי פחמן מרוכבות, איטום חומרים מיקרואלקטרוניים וכן הלאה.

(IV) המאפיינים שלדבק שרף אפוקסי

1. דבק שרף אפוקסי מבוסס על מאפייני שרף האפוקסי לאחר עיבוד מחדש או שינוי, כך שפרמטרי הביצועים שלו עומדים בדרישות הספציפיות. בדרך כלל דבק שרף אפוקסי זקוק לחומר ריפוי על מנת להשתמש בו, ויש לערבב אותו באופן אחיד על מנת לתקן את הדבק. בדרך כלל דבק שרף אפוקסי ידוע כדבק A או חומר ריפוי עיקרי, וחומר הריפוי ידוע כדבק B או חומר ריפוי (מקשה).

2. המאפיינים העיקריים של דבק שרף אפוקסי לפני הייבוש הם: צבע, צמיגות, משקל סגולי, יחס, זמן ג'ל, זמן זמין, זמן ריפוי, תיקסוטרופיה (עצירת זרימה), קשיות, מתח פנים וכן הלאה. צמיגות (Viscosity): היא התנגדות החיכוך הפנימית של הקולואיד בזרימה, ערכה נקבע על ידי סוג החומר, טמפרטורה, ריכוז וגורמים אחרים.

זמן ג'לתהליך התקשות הדבק הוא תהליך של מעבר מנוזל להתמצקות, מתחילת תגובת הדבק ועד למצב הקריטי של הג'ל נוטה להתמצק, זמן הג'ל נקבע על ידי כמות הערבוב של דבק שרף האפוקסי, הטמפרטורה וגורמים אחרים.

טיקסוטרופיהמאפיין זה מתייחס לקולואיד שנגע בו לכוחות חיצוניים (רעד, ערבוב, רטט, גלי קולי וכו'), כאשר הכוח החיצוני עובר מהעבה לדק, כאשר גורמים חיצוניים מפסיקים את תפקיד הקולואיד בחזרה למקור כאשר העקביות של התופעה.

קַשִׁיוּת: מתייחס לעמידות החומר לכוחות חיצוניים כגון הטבעה ושריטות. בהתאם לשיטות הבדיקה השונות, קשיות שור (Shore), קשיות ברינל (Brinell), קשיות רוקוול (Rockwell), קשיות מוס (Mohs), קשיות ברקול (Barcol), קשיות ויקרס (Vichers) וכן הלאה. ערכי הקשיות וסוג בודק הקשיות קשורים לבודק הקשיות הנפוץ, מבנה בודק הקשיות שור פשוט, מתאים לבדיקת ייצור, בודק הקשיות שור ניתן לחלק לסוג A, סוג C, סוג D, סוג A למדידת קולואיד רך, וסוג C וסוג D למדידת קולואיד חצי קשה וקשה.

מתח פניםמשיכה של המולקולות בתוך הנוזל כך שהמולקולות על פני השטח מפעילות כוח פנימה. כוח זה גורם לנוזל להקטין ככל האפשר את שטח הפנים שלו וליצור כוח מקביל לפני השטח, המכונה מתח פנים. או משיכה הדדית בין שני חלקים סמוכים של פני השטח של הנוזל ליחידת אורך, זוהי ביטוי של כוח מולקולרי. יחידת המדידה של מתח פנים היא ניוטון למטר. גודל מתח הפנים קשור לאופי, לטוהר ולטמפרטורה של הנוזל.

3. המשקף את המאפיינים שלדבק שרף אפוקסילאחר הייבוש המאפיינים העיקריים הם: התנגדות, מתח, ספיגת מים, חוזק דחיסה, חוזק מתיחה, חוזק גזירה, חוזק קילוף, חוזק פגיעה, טמפרטורת עיוות חום, טמפרטורת מעבר זכוכית, מאמץ פנימי, עמידות כימית, התארכות, מקדם הצטמקות, מוליכות תרמית, מוליכות חשמלית, בליה, עמידות להזדקנות וכן הלאה.

הִתנַגְדוּתתיאור מאפייני התנגדות החומר, בדרך כלל באמצעות התנגדות פני שטח או התנגדות נפחית. התנגדות פני שטח היא פשוט ערך ההתנגדות הנמדד על ידי פני השטח בין שתי האלקטרודות, היחידה היא Ω. ניתן לחשב את צורת האלקטרודה ואת ערך ההתנגדות על ידי שילוב של התנגדות פני השטח ליחידת שטח. התנגדות נפחית, המכונה גם התנגדות נפחית או מקדם התנגדות נפחית, מתייחסת לערך ההתנגדות לאורך עובי החומר, והיא אינדיקטור חשוב לאפיון התכונות החשמליות של חומרים דיאלקטריים או מבודדים. זהו מדד חשוב לאפיון התכונות החשמליות של חומרים דיאלקטריים או מבודדים. התנגדות דיאלקטרית של 1 סמ"ר לזרם דליפה, היחידה היא Ω-m או Ω-cm. ככל שההתנגדות גדולה יותר, כך תכונות הבידוד טובות יותר.

מתח הוכחהמתח הבידוד: ידוע גם כעוצמת מתח עמידה (חוזק בידוד). ככל שהמתח הנוסף לקצוות הקולואיד גבוה יותר, כך המטען בתוך החומר נתון לכוח שדה חשמלי גדול יותר, כך גדל הסיכוי להתנגשות ליינון, וכתוצאה מכך הקולואיד מתפרק. המתח הנמוך ביותר של המבודד נקרא מתח הפריצה. כאשר חומר הבידוד עובי של 1 מ"מ מתפרק, יש להוסיף את המתח לקילוולט, המכונה מתח עמידה. היחידה היא: קילו-וולט. בין חומר הבידוד לטמפרטורה יש קשר הדוק. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך ביצועי הבידוד של חומר הבידוד ירודים יותר. על מנת להבטיח את חוזק הבידוד, לכל חומר בידוד יש טמפרטורת עבודה מקסימלית מותרת מתאימה. בטמפרטורה זו ניתן להשתמש בבטחה למשך זמן רב יותר, וטמפרטורה גבוהה יותר תזדקן במהירות.

ספיגת מים: זהו מדד למידת ספיחת מים של חומר. הוא מתייחס לאחוז העלייה במסה של חומר הטבול במים למשך פרק זמן מסוים בטמפרטורה מסוימת.

חוזק מתיחהחוזק מתיחה הוא מאמץ המתיחה המרבי כאשר הג'ל נמתח עד כדי שבירה. ידוע גם ככוח מתיחה, חוזק מתיחה, חוזק מתיחה, חוזק מתיחה. היחידה היא MPa.

חוזק גזירהחוזק גזירה: ידוע גם כחוזק גזירה, מתייחס ליחידת שטח ההדבקה שיכולה לעמוד בעומס המרבי במקביל לאזור ההדבקה, יחידה נפוצה של MPa.

חוזק הקילוףחוזק קילוף: ידוע גם כחוזק קילוף, הוא עומס הנזק המרבי שיכול לעמוד בכל יחידת רוחב, הוא מדד לקיבולת הכוח של קו הכוח, היחידה היא kN/m.

הַאֲרָכָהמתייחס לכוח המתיחה של הקולואיד תחת פעולת האורך של העלייה באחוזים באורך המקורי.

טמפרטורת סטיית חוםמתייחס למדד עמידות החום של חומר הריפוי, הוא דגימת חומר ריפוי הטבולה בסוג של מדיום העברת חום איזותרמי המתאים להעברת חום, בעומס כיפוף סטטי של סוג קורה נתמכת בפשטות, נמדדת עיוות כיפוף הדגימה כדי להגיע לערך הטמפרטורה שצוין, כלומר, טמפרטורת סטיית חום, המכונה טמפרטורת סטיית חום, או HDT.

טמפרטורת המעבר לזכוכיתטמפרטורת מעבר זכוכית: מתייחס לחומר שעבר תהליך מעבר מצורת זכוכית למצב אמורפי, אלסטי מאוד או נוזלי (או ההפך מהמעבר) בטווח טמפרטורות צר של נקודת האמצע המשוערת, המכונה טמפרטורת מעבר זכוכית, המבוטאת בדרך כלל ב-Tg, והיא אינדיקטור לעמידות בחום.

מנת הצטמקותמוגדר כאחוז היחס בין הצטמקות לגודל לפני הצטמקות, והצטמקות היא ההפרש בין הגודל לפני ואחרי הצטמקות.

לחץ פנימימתייחס להיעדר כוחות חיצוניים, הקולואיד (חומר) עקב נוכחות פגמים, שינויי טמפרטורה, ממסים וסיבות אחרות ללחץ פנימי.

עמידות כימיתמתייחס ליכולת לעמוד בפני חומצות, בסיסים, מלחים, ממסים וכימיקלים אחרים.

עמידות להבהמתייחס ליכולתו של החומר להתנגד לבעירה כאשר הוא במגע עם להבה או לעכב את המשך הבעירה כאשר הוא נמצא הרחק מלהבה.

עמידות בפני מזג אוויר: מתייחס לחשיפה של החומר לאור שמש, חום וקור, רוח וגשם ותנאי אקלים אחרים.

הְזדַקְנוּתריפוי קולואידים בתהליך העיבוד, האחסון והשימוש. עקב גורמים חיצוניים (חום, אור, חמצן, מים, קרינה, כוחות מכניים וסביבה כימית וכו'), מתרחשת סדרה של שינויים פיזיקליים או כימיים, הגורמים לקישור צולב של החומר הפולימרי להפוך לשביר, סדקים ודביקים, סדקים בשינוי צבע, שלפוחיות מחוספסות, גירוי על פני השטח, קילוף ופגיעה בביצועים המכניים. תופעה זו נקראת הזדקנות. תופעת השינוי נקראת הזדקנות.

קבוע דיאלקטריקצב קיבול, הידוע גם כקצב מושרה (Permittivity). מתייחס לכל "יחידת נפח" של האובייקט, בכל יחידה של "מפל הפוטנציאל" ניתן לחסוך "אנרגיה אלקטרוסטטית" (אנרגיה אלקטרוסטטית) של כמה. כאשר "חדירות" הקולואיד גדולה יותר (כלומר, ככל שהאיכות גרועה יותר), וזרם החוט קרוב יותר לעבודה, כך קשה יותר להגיע לאפקט של בידוד מלא, במילים אחרות, כך גדל הסיכוי לייצר מידה מסוימת של דליפה. לכן, הקבוע הדיאלקטרי של חומר הבידוד באופן כללי, ככל שקטן יותר, כך ייטב. הקבוע הדיאלקטרי של מים הוא 70, לחות נמוכה מאוד, יגרום לשינויים משמעותיים.

4. רוב הדבק שרף אפוקסיהוא דבק המתקשה בחום, יש לו את המאפיינים העיקריים הבאים: ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך ההתקשות מהירה יותר; ככל שכמות מעורבבת גדולה יותר, כך ההתקשות מהירה יותר; לתהליך ההתקשות יש תופעה אקסותרמית.

שנגחאי אוריסן טכנולוגיית חומרים חדשה בע"מ

טלפון: 86-18683776368+ (וגם וואטסאפ)

טלפון: 86+08383990499

Email: grahamjin@jhcomposites.com

כתובת: מספר 398 ניו גרין רואד, טאון שינבאנג, מחוז סונגג'יאנג, שנגחאי