Epoxidharz - Wissenswertes über Epoxidharz
Die Bezeichnung Epoxidharz, Epoxydharz oder gar Epoxy rührt aus dem Sauerstoffdreiringmolekül her das Epoxid genannt wird.
Mit Hilfe von Epoxidharz hergestellte Faserverbundwerkstoffe zählen zur Gruppe der Duroplaste. Faserverbundwerkstoffe bestehen aus einer Faserkomponente und einer Kunstharzkomponente. Duroplaste sind Kunststoffe, die nach der Aushärtung nicht erneut plastisch verformt werden können. Sie sind unlöslich, nicht schweiß- und nicht schmelzbar. Hier hingegen sind Thermoplaste nach der Härtung zumeist durch Temperaturzuführung wieder plastisch verformbar. Epoxidharz stellt in einem Faserverbundwerkstoff die sog. Matrix. In der Regel wird Epoxidharz mit Glasfilamentgewebe, Glasfasergelege bzw. Carbongewebe laminiert. Bei der Verwendung von Epoxidharz sollte keine Glasfasermatte verarbeitet werden. Diese enthalten einen Binder, der sich durch das Styrol im Polyesterharz löst. Epoxidharz enthält kein Styrol. Empfehlenswert ist bei der Verwendung von Epoxidharz die Verwendung von Glasfilamentgewebe, Glasfasergelege, Carbongewebe.
Die Matrix ist das Einbettungsmaterial für das Verstärkungsgewebe und verantwortlich für die Formgebung des Bauteils. Die Form wird durch die Laminierform mit der Aushärtung des Laminates bestimmt. Darüber hinaus sorgt es für die Einleitung der auftretenden Kräfte in die Verstärkungsfasern. Nicht zu vernachlässigen ist auch die Schutzfunktion der Matrix, die die Verstärkungsfasern umschließt.
Anders als bei Polyesterharz muss beim Anmischen von Epoxidharz das Verhältnis von Epoxidharz und Epoxidhärter genau eingehalten werden, andernfalls verbleiben Teile von Harz oder Härter ohne Reaktionspartner. Bei einem überschüssigen Epoxidharzanteil wirkt die Werkstückoberfläche klebrig, während bei einem zu hohen Härteranteil das Werkstück spröde wird. In beiden Fällen wird die Bruchfestigkeit des Werkstückes herabgesetzt. Ein weiteres Merkmal von Epoxidharz ist seine Verwendungsrestriktion hinsichtlich des Verstärkungsgewebes.
Epoxidharze können sowohl als Laminierharze, wie auch als Gießharze eingesetzt werden.
Epoxidharze härten durch Polyaddition aus. Vereinfacht dargestellt ist eine polyadditive Reaktion, eine chemische Reaktion bei der zwei Komponenten sich zu einer „vereinen“. Voraussetzung für eine Durchhärtung ist, dass jeder Epoxidgruppe eine Amingruppe als Härter gegenübersteht. Bei der Verarbeitung von Epoxidharz ist es von großer Bedeutung ein korrektes Epoxidharz-Härter-Verhältnisses einzustellen, da ansonsten überzählige Moleküle einer Komponente keinen Reaktionspartner finden und als kurzes, unverkettetes Molekül die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes beeinträchtigen können.
