Os epóxis são produtos químicos poliméricos que curam em superfícies duras. Epóxi pode ser usado como parte de colas ou como revestimentos para superfícies. O epóxi é leve, anticorrosivo e possui outras qualidades mecânicas úteis que o tornam um material valioso para uso em aeronaves, automóveis, construção, reparo de superfície de concreto, reforço de estrutura de energia hidrelétrica e dispositivos eletrônicos. Resinas epóxi funcionam bem como agentes de ligação para metais, madeira, plásticos e outros materiais. Enquanto o epóxi permanece durável sob a maioria das condições cotidianas, a degradação de sua matriz polimérica pode ocorrer devido ao calor e ao calor combinados com a umidade.

TL; DR (muito longo; não leu)

Epóxi é usado em muitas aeronaves modernas, veículos, estruturas e dispositivos eletrônicos. Enquanto o epóxi por si só degrada com alta temperatura e umidade, os revestimentos e misturas modernos ajudam a suportar o calor extremo.

Efeitos de alto calor

Muitos epóxis mantêm suas qualidades duráveis, como tenacidade à fratura por baixo temperaturas, quando são mais difíceis, à temperatura ambiente. As propriedades viscoelásticas do epóxi, no entanto, tornam-se aparentes com a introdução de calor elevado. A temperatura na qual ocorre a distorção de calor varia entre 20 e 90 graus Celsius (68–195 F). À medida que a temperatura aumenta, uma quantidade significativa da resistência à flexão e à compressão do epóxi diminui. Quando a temperatura aumenta para 60 graus Celsius, a epóxi alcança a temperatura de distorção térmica (HDT) e começa a se deformar. O HDT de um epóxi se correlaciona com sua temperatura de transição vítrea. O aumento contínuo das temperaturas para 90 graus C leva a um comportamento mais dúctil. O aumento de temperatura também leva à perda de capacidade de carga e rigidez. Os epóxis, portanto, são suscetíveis a aumentos de temperatura.

Efeitos de temperatura e umidade

A exposição ambiental de materiais à base de epóxi leva à sua degradação. Radiação ultravioleta, umidade e temperatura desempenham um papel na quebra de uma matriz de epóxi. Quando isso ocorre, o epóxi perde suas propriedades mecânicas úteis, como a resistência à flexão. Mesmo à temperatura ambiente com 95% de umidade relativa, o epóxi plastifica e incha, e isso aumenta com a temperatura. Em temperaturas moderadas e baixa umidade relativa, o epóxi permanece firme. A razão para este efeito é que os compósitos poliméricos absorvem a umidade do ar. A quantidade de absorção de umidade que afeta os epóxis depende de qual endurecedor é usado e como o epóxi é curado. Em altas temperaturas, o processo de plastificação ocorre muito mais rapidamente. A baixa umidade permite a reticulação, o que melhora as propriedades mecânicas do epóxi.

Qualidades de compostos epóxi modernos

Apesar desses problemas, os epóxis modernos podem ser fortalecidos pela adição de certos agentes de cura a suportar altas temperaturas. As resinas epóxi com estrutura de vareta tendem a resistir a extremos de temperatura melhores do que aquelas com estruturas flexíveis. As resinas epóxi com átomos de bromo exibem capacidade retardadora de chama. Compósitos de epóxi reforçados com fibra de carbono podem suportar calor significativamente alto (até 1500 graus Celsius), tornando-os valiosos para componentes de aeronaves. Revestimentos como o titânio fornecem uma barreira ao calor e à umidade e prolongam a vida útil dos materiais epóxi.