Wat is epoxy en waar wordt het voor gebruikt?

Epoxies zijn polymeren, die geproduceerd worden als vloeistof en overgaan in vaste vorm door een chemische reactie. Een op epoxy gebaseerde polymeer is mechanisch zeer sterk, (Epoxy heeft een druk- en treksterkte die twee keer groter is dan die van beton) bestand tegen chemicaliën (in de vaste vorm) en heeft een zeer groot hechtingsvermogen gedurende de overgang van vloeistof naar vaste stof. Deze eigenschappen, in combinatie met de variëteit aan basisstoffen waaruit een epoxy kan worden samengesteld maakt dit product zeer veelzijdig. 

Epoxy systemen combineren twee essentiële componenten; een hars en een harder. De hars component is het “epoxy” gedeelte. De harder is het gedeelte dat daar chemisch mee reageert (gebruikelijk een “amine”). Epoxyhars is meestal lichtgekleurd, bijna helder en praktisch reukloos. Harders zijn vaak donker van kleur en hebben een kenmerkende “amoniak-achtige” geur. Wanneer de 2 componenten worden samengebracht en grondig gemengd zullen zij chemisch reageren en onomkeerbaar een verbinding aangaan (crosslinken). Na de volledige reactie ontstaat een stijf plastic polymeer materiaal. Deze polymeer wordt “thermoset” plastic genoemd, omdat deze na uitharding onomkeerbaar stijf blijft en relatief door hitte niet verandert. 

Omdat de chemische samenstelling van epoxies zo gevarieerd is kunnen chemici epoxies ontwikkelen voor een breed spectrum specifieke taken. Sommige epoxies, die worden gebruikt als coating, zijn voorzien van oplosmiddelen, maar de meerderheid  epoxies voor structurele toepassingen zijn oplosmiddelvrij en dit zijn de types die meer zorg in het gebruik behoeven. Deze worden hier uitgelicht.

 

Waar wordt epoxy voor gebruikt?

Epoxyharsen vormen een groep polymeren met een belangrijke toepassing in coatings. Het is een tweecomponentenlijm en wordt voor vele toepassingen gebruikt, zowel industrieel (vloercoatings, vliegtuigen, auto-onderdelen, boten), huishoudelijk als in de vliegtuigmodelbouw. Hij kan aangebracht worden als afdeklaag (coating), maar ook in combinatie met glasvezels. Epoxylijm wordt ook veel toegepast als reparatielijm, waarbij dan een vaste stof als vulstof wordt gebruikt ( “vloeibaar staal” of “vloeibaar hout”).

 

Hoe worden epoxies gebruikt?

De hars en harder worden normaal gesproken geleverd als twee vloeistoffen in separate verpakkingen. Om de reactie op gang te brengen moeten deze componenten niet alleen in de exacte verhouding worden gecombineerd (mengverhouding) maar moeten ook de moleculen met elkaar in contact worden gebracht door zorgvuldig mengen. Dit zorgt dat de reactie wordt gestart en de uitharding zich kan voltrekken. 

Een beetje extra van één van de componenten zal de chemische reactie (cross-linking) verstoren en de gebruiker zal ervaren dat het eindproduct zachter blijft dan bedoeld.
   

Verschil epoxy met polyester

Epoxies moeten niet worden verward met een andere alledaagse groep polymeren, de polyesters. Al lijken ze op elkaar, het uithardingsprincipe en de eigenschappen zijn totaal verschillend. De polyesterharsen hebben de kenmerkende (en schadelijke) geur van styreen, terwijl epoxies praktisch geurloos zijn (Dit betekent overigens niet dat epoxies niet schadelijk of allergische reactie kunnen veroorzaken!)

In zijn algemeenheid kan gesteld worden dat het werken met epoxy ten opzichte van polyester, voordelen heeft: 

• epoxyhars geeft nauwelijks krimp, polyesterhars geeft een significante krimp
• epoxyhars geeft nauwelijks geur af en is daarom prettiger in gebruik in gesloten ruimtes.
• epoxyhars heeft betere mechanische eigenschappen (sterker) in vergelijking met polyesterhars
• epoxy heeft een veel betere directe hechting op een diversiteit van ondergronden daar waar bij polyester de ondergrond vrijwel altijd voorbehandeld moet worden.
• epoxyhars is waterdicht, polyesterhars is dit niet

Het belangrijkste nadeel van epoxy en daarom ook een belangrijke reden waarom voor diverse toepassingen voor polyester gekozen wordt is de prijs. Epoxy is duurder dan polyester. Ook heeft epoxy een grotere neiging tot verkleuring onder invloed van UV-licht