Hauptunterschied - Polyesterharz gegen Epoxidharz

Polyesterharz und Epoxidharz sind zwei weit verbreitete Polymermatrixmaterialien, insbesondere bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen. Die am häufigsten verwendeten Fasern umfassen Glas- und Kohlenstofffasern. Die Art des Faser- und Polymermatrixsystems wird basierend auf dem endgültigen Satz von Eigenschaften des Endprodukts ausgewählt. Der Hauptunterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz besteht darin, dass Epoxidharz adhäsive Eigenschaften aufweist, während Polyesterharz keine adhäsiven Eigenschaften aufweist.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied 2. Was ist Polyesterharz? 3. Was ist Epoxidharz? 4. Vergleich nebeneinander - Polyesterharz und Epoxidharz in tabellarischer Form. 5. Zusammenfassung

Was ist Polyesterharz?

Polyesterharz wird häufig bei der Herstellung von Profilen aus glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) eingesetzt, die für strukturtechnische Anwendungen und zur Herstellung von GFK-Bewehrungsstäben verwendet werden. Polyesterharze können als Verstärkungsmaterial und als korrosionsbeständiger Polymerverbund verwendet werden. Ungesättigtes Polyesterharz ist die am weitesten verbreitete Art von Polyesterharz, das in seinen Polymerketten doppeltkovalente Bindungen enthält.

Die Eigenschaften des Harzes können auf dem in der Polymerisationsreaktion verwendeten Säuremonomer basieren. Bessere mechanische und physikalische Eigenschaften können bei orthophthalischen, isophthalischen und terephthalischen Polyestern erhalten werden. Dieses Harz hat normalerweise eine klare bis grünliche Farbe. Es ist jedoch möglich, die Farbe unter Verwendung von Pigmenten zu bestimmen. Polyesterharze sind auch mit Füllstoffen kompatibel. Polyesterharze können bei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen gehärtet werden. Dies hängt von der Polyesterformulierung und dem während des Herstellungsprozesses verwendeten Katalysator ab. Daher variiert die Glasübergangstemperatur von Polyesterharz zwischen 40 und 110 ° C.

Was ist Epoxidharz?

Epoxidharz ist eine weit verbreitete Polymermatrix; Es wird insbesondere bei der Herstellung von kohlefaserverstärkten Produkten im Hochbau eingesetzt. Epoxidharze sind bekannt für ihre Hafteigenschaften und ihre Festigkeitsfähigkeit. Die Harze werden als Klebstoffe verwendet, um beschaffte glasfaserverstärkte Kunststoffstreifen (FRP) an Beton zu binden. Zusätzlich werden Epoxidharze auf die trockenen Faserplatten im Feld aufgebracht und dann in situ gehärtet. Dies liefert letztendlich Festigkeit, indem es als Matrix und als Klebstoff wirkt, der die Faserfolie auf dem Substrat hält.

Epoxidharze werden auch zur Herstellung von GFK-Spanngliedern und GFK-Schrägseilen für Brücken verwendet. Im Vergleich zu Polyesterharz kostet Epoxidharz mehr, was seine Verwendung bei der Herstellung größerer FRP-Profile einschränkt. Epoxidharze enthalten eine oder mehrere Epoxidgruppen. Wenn das Epoxid ein Produkt der Reaktion zwischen Bisphenol A und Epichlorhydrin ist, wird es als Bis A-Epoxid bezeichnet. Epoxide aus alkyliertem Phenol und Formaldehyd sind als Novolake bekannt. Im Gegensatz zu Polyestern werden Epoxidharze durch Kondensationspolymerisation mit Säureanhydriden und Aminen gehärtet. Epoxidharze weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und sind weniger thermischen Rissen ausgesetzt. Als wärmehärtbare Harze, die bei Temperaturen von 180 ° C oder höher verwendet werden können, werden Epoxide in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig verwendet. Epoxide können bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen gehärtet werden, was von den im Produktionsprozess verwendeten Monomeren abhängt. Üblicherweise weisen nachgehärtete Epoxidharzverbundwerkstoffe bei hohen Temperaturen höhere Glasübergangstemperaturen auf. Daher hängt die Glasübergangstemperatur eines Epoxidharzes von der Formulierung und der Härtungstemperatur ab und kann im Bereich von 40 bis 300 ° C liegen. Epoxidharze haben eine klare bis bernsteinfarbene Farbe.

Was ist der Unterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz?

Polyesterharz gegen Epoxidharz
Polyesterharz wird durch radikalische Polymerisation hergestellt.Epoxidharz wird durch Kondensationspolymerisation hergestellt.
Klebeeigenschaften
Polyesterharze haben keine klebenden Eigenschaften.Epoxidharze haben klebende Eigenschaften.
Schwindung
Die Schrumpfung ist hoch.Die Schrumpfung ist gering.
Umweltverträglichkeit
Die Umweltverträglichkeit ist gering.Die Umweltverträglichkeit ist hoch.
Anwendungen
Es ist weniger wahrscheinlich, dass Polyesterharze in hochthermischen Anwendungen verwendet werden.Epoxidharze werden eher in hochthermischen Anwendungen eingesetzt.
Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangstemperatur beträgt 40 bis 110 ° C.Die Glasübergangstemperatur beträgt 40-300 ° C.
Kosten
Polyesterharz ist nicht teuer.Epoxidharz ist teuer.
Toxizität
Polyesterharz ist hochgiftig.Epoxidharz ist weniger giftig.

Zusammenfassung - Polyesterharz vs Epoxidharz

Sowohl Polyesterharz als auch Epoxidharz sind zwei Polymermatrixmaterialien, die bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen für strukturtechnische Anwendungen weit verbreitet sind. Polyesterharz wird durch radikalische Polymerisation zwischen zweibasischen organischen Säuren und mehrwertigen Alkoholen in Gegenwart von Katalysatoren hergestellt, während Epoxidharze durch Kondensationspolymerisation von Bisphenol A und Epichlorhydrin hergestellt werden. Polyesterharze bieten Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, während Epoxidharze Klebeeigenschaften, Festigkeit und hohe Umweltstabilität bieten. Dies ist der Unterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz.

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Verweise:

1. Bank, Lawrence Colin. Verbundwerkstoffe für den Bau: Tragwerksplanung mit GFK-Werkstoffen. John Wiley & Sons, 2006. 2. Bartmann, Dan et al. Homebrew Windkraft: Eine praktische Anleitung zur Nutzung des Windes. Buckville, 2009.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Ungesättigter Polyester“ von DeStrickland - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia 2. „Epoxidharz“ von DeStrickland - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia