Epoxidharz

Ausgehärtete Epoxidharze (EP) sind duroplastische Kunststoffe, die vor allem als Klebstoffe, Gießharze und als Matrixmaterial in faserverstärkten Kunststoffen für den Leichtbau eingesetzt werden. Durch ihre dreidimensionale Vernetzung besitzen sie gute mechanische Eigenschaften und ein hervorragende Beständigkeit gegen Temperatureinflüsse und Chemikalien.

Den Epoxidharzen liegt das Vorhandensein einer sogenannten Epoxidgruppe innerhalb der Molekülkette mindestens einer Ausgangskomponente zugrunde:

Epoxidharze liegen meist in mehreren Ausgangskomponenten oder vorgemischten Harz/Härter-Systemen vor. Neben dem Epoxidharz kommen aminhaltige Härter zum Einsatz, die eine dreidimensionale Vernetzung über die Epoxidgruppen ermöglichen. Zusätzlich zur flüssigen Verarbeitung werden Epoxidharze als vorvernetzte Massen im Spritzgießen (rieselfähige Duroplaste) oder in Pressverfahren (z. B. SMC) eingesetzt.

 

Bei der Vernetzungsreaktion handelt es sich um eine Polyaddition, es werden keine weiteren Spaltprodukte frei. Für das Erreichen der gewünschten Eigenschaften ist daher auf das genaue Verhältnis von Harz und Härter und eine gute Durchmischung zu achten. Hinzu kommen Additive wie Katalysatoren, Inhibitoren oder Trennmittel, die die Komplexität der Prozessführung erhöhen.

Die Randbedingungen des Aushärteprozesses spielen für die chemische Reaktion eine große Rolle. Je nach gewählten Temperaturen oder Drücken laufen unterschiedliche Mechanismen (Reaktion mit primären Aminen -> Kettenwachstum; Reaktion mit sekundären Aminen -> Verzweigung) bevorzugt ab, so dass es zu entsprechenden Eigenschaften des Epoxid kommt.