Belangrijk verschil - Polyesterhars versus epoxyhars
Polyesterhars en epoxyhars zijn twee veelgebruikte polymeermatrixmaterialen, vooral bij de productie van vezelcomposiet. De meest gebruikte vezels zijn onder meer glas- en koolstofvezels. Het type vezel en polymeermatrixsysteem wordt gekozen op basis van de uiteindelijke set eigenschappen van het eindproduct. Het belangrijkste verschil tussen polyesterhars en epoxyhars is dat epoxyhars hechtende eigenschappen heeft, terwijl polyesterhars geen hechtende eigenschappen heeft.
Wat is polyesterhars?
Polyesterhars wordt veel toegepast bij de productie van met glasvezel versterkte kunststof (FRP) profielen, die worden gebruikt voor structurele technische toepassingen en het maken van FRP-wapening. Polyesterharsen kunnen worden gebruikt als versterkingsmateriaal en als corrosiebestendig polymeercomposiet. Onverzadigde polyesterhars is het meest gebruikte type polyesterhars dat dubbele covalente bindingen in zijn polymeerketens bevat.
Figuur 01: Onverzadigde polyesterhars
De eigenschappen van hars kunnen gebaseerd zijn op het zure monomeer dat in de polymerisatiereactie wordt gebruikt. Betere mechanische en fysische eigenschappen kunnen worden verkregen in orthoftaalische, isoftaalische en tereftaalische polyesters. Deze hars is meestal helder tot groenachtig van kleur. Het is echter mogelijk om de kleur te bepalen door gebruik te maken van pigmenten. Polyesterharsen zijn ook compatibel met vulstoffen. Polyesterharsen kunnen bij kamertemperatuur of bij hogere temperaturen worden uitgehard. Dit hangt af van de polyesterformulering en van de katalysator die tijdens het fabricageproces wordt gebruikt. Daarom varieert de glasovergangstemperatuur van polyesterhars tussen 40 en 110 °C.
Wat is epoxyhars?
Epoxyhars is een veelgebruikte polymeermatrix; het wordt vooral gebruikt bij de productie van met koolstofvezel versterkte producten in structurele technische toepassingen. Epoxyharsen staan bekend om hun hechtende eigenschappen en hun versterkende vermogen. De harsen worden gebruikt als kleefstoffen om aangekochte glasvezelversterkte kunststof (FRP) strips aan beton te binden. Bovendien worden epoxyharsen in het veld op de droge vezelplaten aangebracht en vervolgens in situ uitgehard. Dit zorgt uiteindelijk voor sterkte door te fungeren als de matrix en als een hechtmiddel dat de vezelplaat op het substraat houdt.
Figuur 02: Diglycidylether van bisfenol-A epoxyharsstructuur
Epoxyharsen worden ook gebruikt om FRP-pezen en FRP-steunkabels voor bruggen te maken. In vergelijking met polyesterhars kost epoxyhars meer, wat het gebruik ervan bij de productie van grotere FRP-profielen beperkt. Epoxyharsen bevatten een of meer epoxidegroepen. Als de epoxy een product is van de reactie tussen bisfenol A en epichloorhydrine, wordt er naar verwezen als bis A-epoxies. Epoxy's gemaakt van gealkyleerde fenol en formaldehyde staan bekend als novolacs. In tegenstelling tot polyesters worden epoxyharsen uitgehard met zuuranhydriden en aminen door condensatiepolymerisatie. Epoxyharsen hebben een uitstekende corrosieweerstand en zijn minder onderhevig aan thermisch kraken. Als thermohardende harsen die bij 180 °C of hogere temperaturen kunnen worden gebruikt, worden epoxy's veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Epoxy's kunnen worden uitgehard bij kamertemperatuur of verhoogde temperaturen, afhankelijk van de monomeren die in het productieproces worden gebruikt. Gewoonlijk hebben nageharde epoxyharscomposieten bij hoge temperaturen hogere glasovergangstemperaturen. Daarom hangt de glasovergangstemperatuur van een epoxyhars af van de formulering en de uithardingstemperatuur en kan in het bereik van 40-300 °C liggen. Epoxyharsen zijn helder tot amberkleurig.
Wat is het verschil tussen polyesterhars en epoxyhars?
Polyesterhars versus epoxyhars |
|
| Polyesterhars wordt geproduceerd door polymerisatie door vrije radicalen. | Epoxyhars wordt geproduceerd door condensatiepolymerisatie. |
| Lijmeigenschappen | |
| Polyesterharsen hebben geen hechtende eigenschappen. | Epoxyharsen hebben hechtende eigenschappen. |
| Krimp | |
| De krimp is hoog. | De krimp is laag. |
| Milieuduurzaamheid | |
| De duurzaamheid van het milieu is laag. | De duurzaamheid van het milieu is hoog. |
| Toepassingen | |
| Polyesterharsen worden minder vaak gebruikt bij hoge thermische toepassingen. | Epoxyharsen worden vaker gebruikt bij hoge thermische toepassingen. |
| Glasovergangstemperatuur | |
| Glasovergangstemperatuur is 40 tot 110 °C. | Glasovergangstemperatuur is 40-300 °C. |
| Kosten | |
| Polyesterhars is niet duur. | Epoxyhars is duur. |
| Toxiciteit | |
| Polyesterhars is zeer giftig. | Epoxyhars is minder giftig. |
Samenvatting – Polyesterhars versus epoxyhars
Zowel polyesterhars als epoxyhars zijn twee polymeermatrixmaterialen die veel worden gebruikt bij de productie van vezelcomposieten voor structurele technische toepassingen. Polyesterhars wordt geproduceerd door vrije-radicaalpolymerisatie tussen tweebasische organische zuren en meerwaardige alcoholen in aanwezigheid van katalysatoren, terwijl epoxyharsen worden geproduceerd door condensatiepolymerisatie van bisfenol A en epichloorhydrine. Polyesterharsen bieden sterkte en corrosieweerstand, terwijl epoxyharsen hechtende eigenschappen, sterkte en hoge omgevingsstabiliteit bieden. Dit is het verschil tussen polyesterhars en epoxyhars.
Download PDF-versie van polyesterhars versus epoxyhars
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen polyesterhars en epoxyhars
