bölüm 2. takviye ve matris malzemelerikisi.deu.edu.tr/cesim.atas/kompozit/2_ takviye ve...

60
Kompozit malzemeler reçine ve takviye bileşenlerinden oluşur.Kompozitler temel olarak kalıp görevi gören reçine içine gömülmüş sürekli veya kırpılmış elyaflardan oluşmaktadır.Bu bileşenler birbirleri içinde çözülmezler veya karışmazlar.Kompozit malzemelerde elyaf;sertlik,sağlamlık gibi yapısal özellikleri,plastik reçine malzemesi ise elyafın yapısal bütünlüğü oluşturması icin birbirine bağlanması,yükün elyaf arasında dağılmasını ve elyafın kimyasal etkilerden ve atmosfer şartlarından korunmasını sağlar. Bölüm 2. Takviye ve Matris Malzemeleri

Upload: haphuc

Post on 03-Mar-2019

243 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Kompozit malzemeler reçine ve takviye bileşenlerinden

oluşur.Kompozitler temel olarak kalıp görevi gören reçine içine

gömülmüş sürekli veya kırpılmış elyaflardan oluşmaktadır.Bu

bileşenler birbirleri içinde çözülmezler veya karışmazlar.Kompozit

malzemelerde elyaf;sertlik,sağlamlık gibi yapısal özellikleri,plastik

reçine malzemesi ise elyafın yapısal bütünlüğü oluşturması icin

birbirine bağlanması,yükün elyaf arasında dağılmasını ve elyafın

kimyasal etkilerden ve atmosfer şartlarından korunmasını sağlar.

Bölüm 2. Takviye ve Matris Malzemeleri

Bir Kompozit Ürünün özelliklerini belirleyen unsurlar

Takviye elemanının (fiber) özellikleri

Matris malzemenin özellikleri

Fiber-matris ara yüzeyindeki yapışma kabiliyeti

Fiber/matris oranı (Hacimsel Yoğunluk, Fibre Volume Fraction)

Takviye elemanının geometrisi ve matris içindeki yönlenmesi

(oryantasyonu)

Kompozit malzemelerin %90 a yakın kısmını polimer esaslı matrisler

oluşturmaktadır. Bu ders kapsamında ağırlıklı olarak Polimer Matris

Kompozitler (Polymer Matrix Composites, PMC ) göz önüne alınacak ve

PMC’lerin üretiminde kullanılan matris ve takviye elemanları hakkında

bilgiler verilecektir.

2.1 Takviye ElemanlarıTakviye türleri

1.Doğal elyaflar (artık yerlerini sentetik elyaflara bırakmışlardır)2.Sentetik organik elyaflar; Naylon, aramid (düşük yoğunluklu ve güçlü elyaflardır)3.Sentetik inorganik elyaflar ; Cam,karbon boron vb.

Fiber Glass

Graphite Fiber

Kevlar Fiber

Kevlar/Carbon Hybrid

Bir kompozit yapıda takviye malzemesinin temel fonksiyonları:

• Yük taşımak. Kompozit bir yapıda yük % 70-90 oranında takviye malzemesi tarafından taşınır.

• Direngenlik, mukavemet, termal stabilite sağlamak.

• Kullanılan takviyeye (fiber) bağlı olarak elektrik iletkenliği veya yalıtımısağlamak.

Bir kompozit yapıda matris malzemesinin temel fonksiyonları:

• Matris fiberleri bir arada tutarak fiberlere yük aktarımında köprü görevi görür.Yapıya rijitlik ve şekil verir.

• Matris fiberleri birbirinden izole eder. Böylece fiberler birbirlerinden bir yönü ile bağımsız davranırlar. Bu durum, örneğin, çatlak ilerlemesini durdurur ve yavaşlatır.

• Matris iyi yüzey kalitesi • Matris, aşınma gibi mekanik hasarlara ve çeşitli kimyasal etkilere karşı

fiberleri korur.• Seçilen matris malzemenin özelliklerine bağlı olarak, kompozitin süneklik,

darbe direnci gibi performans karakteristikleri de etkilenir. Daha sünek bir matris yapının kırılma tokluğunu arttırabilir. Ör; yüksek tokluk için termoplastik esaslı kompozit malzemeler seçilir.

• Kullanılan matrisin özellikleri ve fiberle uygunluğu, meydana gelen hasar modlarını (mekanizmaları) önemli ölçüde etkiler.

CamKarbonBoronAlüminyum oksitSilisyum karbürOrganik moleküller (aramidler) …..

Başlıca Takviye elemanları (elyaf halinde):

CAM ELYAF ÜRETİMİ

Cam elyafın esasını silis-kum (SiO2) meydana getirmektedir. Diğer

bileşenler ise sodyum (Na),Kalsiyum (Ca), Magnezyum (Mg), Alüminyum(Al), Baryum (Ba) ve Demir (Fe) gibi elementlerin oksitlerinden oluşur.Polimer esaslı kompozitlerde kullanılan en yaygın ve ucuz takviyeelemanıdır. Şekil ? de Sodyum silikat cam yapısının iki boyutlu gösterimiyer almaktadır. Silisyum atomları üç boyutlu rastgele bağlanmış polihedraağını oluşturmak için oksijen atomlarına kovalent bağla bağlanır.

Cam elyaf üretimi için, öncelikle hammaddeler elektrik fırınlarında yaklaşık1200-1500 °C de ergitilir. Daha sonra ergiyen malzeme platin alaşımlı birpotanın tabanındaki binlerce delikten ve devamında bir soğutmabölgesinden geçirilir.

Daha sonra prosese uygun olarak yerleştirilmiş bir sarma sitemi ile

lifler yüksek hızlarda (20-70 m/s gibi…) çekilerek 5-20 micron

kalınlığında lifler elde edilir. Bu lifler demet haline getirilmeden

önce bağlayıcı adı verilen bir kimyasal bileşim ile kaplanır. Bağlayıcı

cinsi, kompozit malzeme içinde cam elyafının performansını

etkileyen en önemli faktörlerden birisidir.

Kompozitin mukavemeti, reçine-cam bağının kuvveti ile orantılıdır.

Bu bağın kuvveti, kullanılan bağlayıcı içindeki bağlama gruplarının

cinsine bağlıdır.

Bağlayıcı, “film oluşturucu”, “bağlama grupları”, “antistatik katkı”,

“plastifiyan” “Lübrikant” adı verilen malzemelerin karışımından

oluşmaktadır.

Örneğin Silane ile yapılan kaplamalarda; molekülün bir kısmı Si-O bağları

aracılığıyla cam ile reaksiyona girerken, Silane üzerindeki organik gruplar

reçine ile uyumluluk sağlarlar. Kaplamanın miktarı fiberin % 0.25-6 ı kadardır.

E-camı: Takviye elyaflarının üretiminde en çok kullanılan cam türüdür. Düşük maliyet, iyi yalıtım ve düşük su emiş oranı özelliklerine sahiptir.

S-Camı: Yüksek maliyetli ve yüksek performanslı bir malzemedir. Yalnız uçak sanayisinde kullanılır. Elyaf içindeki tellerin çapları E Cam’ın yarısı kadardır, böylelikle elyaf sayısı fazlalaşır dolayısıyla birleşme özelliklerinin daha güçlü olması anlamına gelen daha sert yüzey elde edilebilmektedir.

C-Camı: Yüksek kimyasal direnç gösterir. depolama tankları gibi yerlerde kullanılır. mekanik özellikleri düşüktür.

Malzeme Cinsi Formülü E-Camı S-Camı C-Camı

Kum SiO2 52.4 64.4 64.6

Al ve Demir Oksit Al2O3 Fe2O3

14.4 25 4.1

Kalsiyum Oksit CaO 17.2 --- 14.3

Magnezyum Oksit MgO 4.6 10.3 3.3

Sodyum ve Potasyum

Oksit

Na2O

K2O

0.8 0.3 9.6

Baryum iki Oksit Ba2O3 10.6 --- 4.7

Baryum Oksit BaO --- --- 0.9

Cam türleri ve özellikleri

KARBON ELYAF ÜRETİMİKarbon ve Grafit elyaflar organik maddelerden üretildikleri için organik

fiberler olarak da adlandırılırlar. Ham madde olarak Poliakrilonitril

(polyacrylonitrile ,PAN), Selüloz (Rayon) ve Zift (Pitch) kullanılır.

Poliakrilonitril (PAN), tekstil kaynaklı bir polimer fiberdir. Zift fiberler

arıtılmış petrolden veya katran şeklindeki kömür ziftinden eğrilerek elde

edilir. Karbon fiber/elyaf üretiminde günümüzde daha çok PAN-esaslı

fiberlerden (ham lif= precursor) yararlanılmaktadır. Zift-esaslı fiberler

Daha direngen ve gevrek bir karaktere sahiptirler.

Ham lifleri karbon lif/elyaf haline getirmek için birkaç basamaklı bir

proses uygulanır. İlk aşamada, yüksek sıcaklıklarda oksitlenme işlemine

Tabi tutulurlar. Daha sonra,karbürleme (carbonization) ve grafitleme

(graphitization) proseslerine tabi tutulurlar.

(P.K. Mallick’den)

(PK Mallick’ten)

ARAMİD ELYAF ÜRETİMİ

Aramid kelimesi bir çeşit naylon olan aromatik poliamid maddesindengelmektedir. Aramid elyafı piyasada daha çok ticari isimleri Kevlar(DuPont) ve Twaron (Akzo Nobel) olarak bilinmektedir. Farklıuygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için birçok farklı özelliklerde aramidelyafı üretilmektedir.Aramidler -CO-NH- grupları ile aromatik karbon halkaları zincirlerindenoluşur. Polimeri elyaf haline dönüştürmek için kuvvetli mineral asit, oleumyağı veya klor sülfonik ile konsantre olmuş eriyik hazırlanır. Bunlarsüzgeçten geçirilir ve nötralize edilmiş edilmiş banyo içinden iplik olarakçıkar. Hem meme şekli hem de çekme derecesi başarılı elyaf üretimi içinönemlidir. Elyaflar çekildikten sonra yıkanır, durulanır ve çekme altında 550C sıcaklıklarda azot içinde ısıtılır.

Önemli Özellikleri;

Genellikle rengi sarıdırDüşük yoğunlukludurYüksek dayanıklılıkYüksek darbe dayanımıYüksek aşınma dayanımıYüksek yorulma dayanımıYüksek kimyasal dayanımıKevlar elyaflı kompozitler Cam elyaflı kompozitlere göre 35% daha hafiftirE Cam türü elyaflara yakın basınç dayanıklılığı

Aramid Elyafının Kullanım AlanlarıGenellikle polimer matrisler için takviye elemanı olarak kullanılan aramid elyafının bazı kullanım alanları;Balistik koruma uygulamaları; Askeri kasklar, kursun geçirmez yelekler...Koruyucu giysiler; eldiven, motorsiklet koruma giysileri, avcılık giysi ve aksesuarlarıYelkenliler ve yatlar için yelken direğiHava araçları gövde parçalarıTekne gövdesiEndüstri ve otomotiv uygulamaları için kemer ve hortumFiberoptik ve elektromekanik kablolarDebriyajlarda bulunan sürtünme balatalarında ve fren kampanalarındaYüksek isi ve basınçlarda kullanılan conta, salmastra vb.En çok bilinen ve kullanılan aramid elyafı Dupont firmasının tescilli ismi olan Kevlar’dir. Kevlar 29, Kevlar 49 olarak iki çeşidi bulunmaktadır.

Preform

“Prepreg” takviye malzemeleri

Prepreg (resin-impregnated fiber) reçine emdirilmiş takviye

malzemelerine (fiber, kumaş…) verilen addır. Bu malzemeler özel

saklama koşullarında tutulurlar ve belli bir raf ömürleri vardır. Üretim

esnasında ayrıca bir reçine emdirme işlemine gerek kalmaz. Prepreg’ler

tek yönlü bant (unidirectional tape), örgülü kumaş (woven fabrics) veya

bükülmüş iplik (roving) şeklinde üretilmektedir. Özellikle epoxy

prepreg’ler endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadır.

Termoset ve termoplastik prepregler mevcuttur.

Mazumdar

Mazumdar

Çekirdek (Core) takviyeler

Bu malzemeler, genellikle sandviç yapıların üretiminde; yüksek mukavemetli ve ince iki kompozit tabaka arasında çekirdek (core) olarak kullanılırlar. Amaç, malzeme kalınlığınıhafif yapılar ile arttırarak direngenliği arttırmaktır. Bu malzemeler yüksek mukavemetli alt ve üst yüzeylere (tabakalara) yük transferini bir yüzeyden diğerine aktarabilecek güçlü yapıştırıcılar ile bağlanırlar.

Core (çekirdek) türleriKöpükler (Foam Cores)

Köpükler en çok kullanılan çekirdek malzemelerindendir. Çeşitli sentetik polimerlerden üretilirler:polyvinyl chloride (PVC), polystyrene(PS), polyurethane (PU), polymethyl methacrylamide (acrylic)…….

Ağırlık: 30kg/m3 - 300kg/m3, Kalınlık : 5mm- 50mm.

Balpeteği (Honeycomb) Alüminyum bal-peteğiNomex bal-peteği (Nomex: Selüloz esaslı liflerden ziyade Kevlar esaslı bir çeşit kağıttan yapılır)Termoplastik bal-peteği

Ağaç ÇekirdeklerBalsaSedir (Cedar)

Mazumdar

2.2 MATRİS MALZEMELER (REÇİNELER)

Kompozit malzeme üretiminde kullanılan bir reçineden beklenen özellikler:

1. İyi mekanik özellikler2. İyi yapışma kabiliyeti3. İyi tokluk özellikleri4. Çevresel etkilere direnç

1. Reçinelerin Mekanik Özellikleri

Şekilde ideal bir reçine gerilme-birim

uzama diyagramı görülmektedir.

Görüldüğü gibi plastik deformasyon

bölgesi de vardır ve hasar gevrek kırılma

şeklinde gerçekleşmemektedir. Kompozit

malzemeden beklenen performansın elde

edilebilmesi için matris malzemenin en

az fiber malzemesi kadar elastik

deformasyon kabiliyetine sahip olmalıdır.

Bazı kompozitlerin gerilme-birim uzama davranışının (hasara kadar) karşılaştırılması

2. Reçinelerin Yapışma Özellikleri

Bir reçinenin fibere yapışma kabiliyeti yüksek olmalıdır.

Yapışma kabiliyeti arttıça, yüklerin reçineden takviyeye

yeterli miktarda aktarılması mümkün olur. Ayrıca,

gerilme altında fiber-reçine ara yüzeyinde ayrılma veya

kırılmalar engellenmiş olur.

3. Reçinelerin Tokluk Özellikleri

Kırılma tokluğu bir malzemenin çalak ilerlemesinegösterdiği direncin bir ölçüsüdür.Kompozitlerdebunu ölçmek zordur. Ancak, gerilme-birim uzamaeğrisinin kendisi de malzemenin tokluğu hakkındafikirler verir. Genellikle bir reçinenin hasar uzamasıarttıkça tokluğunun arttığı söylenebilir. Aksi durumdareçineler gevrek karakter gösterirler ve kolayca kırılırlar.Bu nedenle fiberlerin uzama kabiliyetlerine uyumlureçine seçimi çok önemlidir.

4. Reçinelerin Çevresel Özellikleri

Reçinelerin birtakım çevresel etkilere (UVgibi), suya ve agresif maddelere(kimyasallar) dirençlerinin yüksek olmasıistenir. Özellikle deniz ortamında çalışankompozitler için bu özellikler önemkazanmaktadır.

REÇİNE TÜRLERİFiber takviyeli kompozit imalatında kullanılan reçineler bazen polimer olarak anılırlar.

Polimerler basit molekül yapıların oluşturduğu zincir yapılardır. Polimerler;

Termoplastikler ve Termosetler olarak iki gruba ayrılır.

Termoplastikler, metallerde olduğu gibi, yeterli ısı ile eriyen ve

soğutulduğunda da katılaşabilen yapılardır. Yani geri dönüşümü olan polimer

yapılardır. Naylon, polipropilen, polietilen tipik termoplastik örnekleridir.

(Mallick)

(Mallick)

Termoset kompozit malzemeler, reçineler ile sertleştiricilerin/ katalizörlerinbelli oranlarda karıştırılması ve takviye malzemeye nüfuz ettirilmesi ile eldeedilir. Sözkonusu karışım esnasında reçine ile sertleştirici malzemeler arasında geridönüşümü olmayan kimyasal reaksiyonlar ve bağlar meydana gelir. Katılaşantermosetler ısı ile bir daha sıvı hale dönüşemezler. Buna karşılık belli bir sıcaklıkdeğerlerinin üzerine çıkıldığında mekanik özellikleri önemli ölçüde değişmektedir. Busıcaklık Cam Geçiş Sıcaklığı (Glass Transition Temperature, Tg) olarak bilinmektedirve kullanılan reçine türüne, pişirme derecesine ve doğru bir karışım elde edilipedilmediğine bağlı olarak değişmektedir. Tg’den büyük sıcaklıklarda, termosetpolimer molekülleri rijit kristal bir yapıdan daha esnek amorf polimer bir yapıyadönüşür. Bu değişim Tg’den daha düşük sıcaklıklara tekrar inildiğinde geridönüşüm özelliğine sahiptir. Tg’den büyük sıcaklıklarda, reçine rijitliği (Elastisitemodülü) ve sonuç olarak bası ve kayma mukavemeti keskin bir şekilde düşüşgösterir. Bunların dışında, su direnci ve renk stabilitesi gibi özellikler de önemliölçüde düşmektedir. Kompozit endüstrisinde en çok kullanılan reçine türleripolyester, vinylester ve epoxy’dir.

Denizcilik uygulamaları başta olmak üzere Polyester en çokkullanılan reçine sitemleridir. Günümüzde en çok kullanılan iki tippolyester reçine vardır: Orthophthalic polyester reçine veIsophthalic polyester reçine. Orthophthalic polyester reçine çokçakullanılan daha ekonomik bir türdür.

Isophthalic polyester reçineler ise özellikle su direncinin yüksekolması istenen alanlarda, denizcilik sektörü gibi, tercih edilmektedir. Aşağıdaki şekil tipik bir polyesterin idealize edilmiş kimyasal yapısıverilmiştir. Moleküler zincirde (CO - O - C) ester gruplarını, (C* =C*) ise reaktif bölgeleri göstermektedir.

Polyester Reçineler

polyester reçinelerin çoğu viskoz ve soluk renkli sıvılardır. Bu sıvılar genellikle birmonomer (styrene) içindeki polyester çözeltisi şeklinde bulunurlar. %50oranındaki styrene ilavesi reçinenin viskozitesini düşürerek kullanımı kolaylaştırır.Ayrıca, styrene polyester molekül zincirleri arasında sıvı fazdan katı faza geçişteçapraz bağların oluşmasında (bazı yan ürünlerin dönüşümüne ihtiyaçkalmaksızın) da çok önemli bir fonksiyonu yerine getirir. Polyester reçinelerinraf ömürleri sınırlıdır. Uzun bir zaman periyodu içinde kendi kendilerinejelleşmeye (gel) uğrarlar. Üretim esnasında jelleşmeyi geciktirmek için küçükoranlarda bazı inhibitörler (yavaşlatıcı). Kalıplamada, polyester ile birlikte başkayardımcı ürünler de kullanılır. Bunlar genellikle:

Katalizör (catalyst)Hızlandırıcı (accelerator)Katkı maddeleri (additives: Thixotropic, Pigment, Filler, Chemical/fire resistance)

Firmalar ya polyester reçineleri basit bileşimi ile veya yukarıda sözüedilen katkı maddelerini de içerecek şekilde satmaktadırlar.Daha önce ifade edildiği gibi yeterli zaman tanındığı takdirde doymamışbir polyester kendi kendine polimerleşecektir. Ancak pratikte katalizörve hızlandırıcılar ile polimerleşme süresi makul seviyelere indirilir.Katalizörler polimerleşme sürecinden hemen önce ilave edilir. Katalizörkimyasal bir reaksiyona katılmaz sadece prosesi aktive etmek(harekete geçirmek) için kullanılır. Hızlandırıcılar reaksiyonların odasıcaklığında ve daha hızlı gerçekleşmesine yardımcı olurlar.Hızlandırıcılar katalizör madde olmaksızın katıldığında reaksiyona çokküçük katkısı vardır. Bu nedenle çoğu zaman polyester reçine ilebirlikte üreticiler tarafından “ön-hızlandımalı” (pre-accelerated) reçineolarak satılırlar. Polyesterlerin molekül zinciri şematik olarak şu şekildegösterilebilir. Burada “B” moleküldeki reaktif bölgeleri göstermektedir.

Styrene ‘S ‘ ve katalizör eklendiğinde; styrene polimer zincirleri arasında, reaktif bölgelerde çapraz bağlar meydana getirerek üç boyutlu karmaşık bir ağ oluşturur ve böylece polyesterin piştiği/katılaştığı (curing) söylenir. Çapraz bağ oluşumu darbeli yükler karşısında gevrek kırılmaya olan eğilimi arttırır.

Geri dönüşümü olmayan bu kimyasal reaksiyonsonucunda, kimayasal direnci yüksek (genellikle)katı/sert bir yapı ortaya çıkar. Bu şekilde çapraz-bağ(cross-linking) oluşumu polimerizasyon (polymerisation)olarak adlandırılır. Reçinenin rengi birtakım pigment ilaveleri (küçükoranlarda ör: reçinenin %3’ü gibi) ile ayarlanabilir.Pigment ilavesi kürleşme reaksiyonlarına kolayca etkiedebilir; bu nedenle, kullanılacak miktar uygun pigmentseçimi konusunda dikkatli davranılmalıdır. Polyester reçineler ile birlikte büyük oranda (%50 gibi)dolgu malzemeleri de kullanılır.

Vinylester ReçinelerVinilester (Vinylester) reçinelerin molekül yapıları polyestere benzerdir.Reaktif bölgelerde farklılıklar vardır. Vinilesterlerde raktif bölgeler polimerzincirinin başında ve sonunda yer alırlar. Böylece; molekül zincirinintamamı (tüm uzunluğu) ani yükleri absorbe edebildiği için vinilesterreçineler polyestere oranla daha tok ve esnek tir. Ayrıca vinilestermoleküller daha az “ester” grupları içerdiğinden, bu tür reçineler suya vebaşka pek çok kimyasala karşı polyestere oranla daha iyi dirençgösterirler. Çünkü, Ester grupları hidroliz ile su bozunmalarına(degradation) karşı hassastırlar. Bu nedenle, boru hatlarında ve kimyasalDepolama tanklarında sıklıkla vinilester reçineler kullanılır. Aşağıda idealize edilmiş bir vinilester yapısı görülmektedir. Aşağıdaki şematik yapı incelendiğinde reaktif bölgelerin polyester ilegösterdiği farklılıklar görülebilir.

Epoxy reçinelerGünümüzde mevcut termoset reçineler arasında en yüksekperformansa sahip olan reçine epoxy’lerdir. Mekanik performanslarıve çevresel etkilere karşı dirençleri diğerlerinden daha yüksektir.Yapışma kabiliyetlerinin ve su dirençlerinin (su etkisi ile bozunma)yüksek olması nedeni ile de özellikle yat, tekne gibi denizaraçlarında kullanılabilecek en ideal reçinelerdir. Tekne yapımında,ana matris malzemesi olarak kullanıldıkları gibi, gövdeyi sudankorumak için polyesterle birlikte bir kılıf şeklinde dekullanılmaktadır. ‘Epoxy’ terimi bir “oksijen” atomu ile iki “karbon”atomundan oluşan bir kimyasal gruba verilen addır. En basitepoxy, ‘alpha-epoxy’ veya ‘1,2-epoxy’ olarak adlandırılan üçelemanlı bir halkadır. Alttaki şekilde, basit bir epoxy (EthyleneOxide) nin idealize edilmiş kimyasal yapısı görülmektedir.

Epoxy reçineler kolayca ve hızlı bir şekilde kullanılan sertleşticilerin özelliklerine bağlı olarak 5°C- 150°C aralığında pişirilebilirler (curing). Epoxy reçinelerin en büyük avantajlarından biri pişme/katılaşma sırasında gösterdikleri düşük çekme (büzüşme) oranlarıdır. Yüksek yapışma kabiliyeti, yüksek mekanik özellikler, yüksek elektrik izolasyonu ve iyi kimyasal direnç de diğer avantajları arasında sayılabilir. Ayrıca, epoxy reçineler endüstride; yapıştırma, döküm, sızdırmazlık, boya ve vernikleme..gibi amaçlarla da kullanılırlar. Epoxy reçineler vinilesterlerde olduğu gibi her iki ucunda reaktif bölgeler (reactive sites) bulunan uzun molekül zincirlerinden oluşmaktadır. Fakat, epoxy lerde bu reaktif bölgelerde ester grupları yerine epoxy grupları vardır. Ester gruplarının yokluğu epoxy reçineleri suya karşı dirençli hale getirmektedir. Bir epoxy molekülü merkezinde mekanik ve termal gerilmeleri lineer gruplara oranla daha iyi absorbe eden iki halkalı gruplar (two ring groups) içerir. Bu da onlara çok iyi direngenlik, tokluk ve ısıdirenci katmaktadır.

Epoxylerin polyesterden en önemli farkı curingiçin katalizör yerine sertleştirici kullanılmasıdır.Sertleştiriciler (genellikle “amine”) ilave birreaksiyon ile epoxy nin katılaşmasını sağlarlar.Her iki malzeme de kimyasal reaksiyona girer.Böylece Epoxy molekülleri “amine” mölekülleriile birbirlerine bağlanırlar. Bu kompleks üç-boyutlu bir yapı ortaya çıkarır.

Amine molekülleri epoxy molekülleri ile sabit bir oranda reaksiyona girdiğiiçin reçine ile sertleştirici arasında doğru bir karışım oranı elde edilmelidir.Bu tam (tamamlanmış) bir reaksiyonun sağlanması için çok önemlidir.

Aksi takdirde matris içinde reaksiyona girmemiş reçine veya sertleştiricikalır ve ürünün pişme sonrası özelliklerine etki eder.

Diğer reçineler Polyester, vinilester ve epoksi reçinelerin kullanım oranı%90.

Bunlardan başka kullanılan reçineler ise şunlardır:

PhenolicsCyanate EstersSiliconesPolyurethanesBismaleimides (BMI)Polyimides

Avantajlar Dezavantajlar

Polyesterler •Kullanım kolaylığı

•En Düşük maliyet (1-2 £/kg)

•Yüksek olmayan mekanik özellikler

•Yüksek styrene emisyonları

•Yüksek Pişme (curing) çekmesi

•Sınırlı çalışma süresi aralığı

VinilEsterler

•Çevreye ve kimyasallara karşı yüksek

direnç

•Polyesterden daha iyi mekanik

özellikler

•Yüksek özellikler için postcure gerekli

•Yüksek styrene içermesi

•Maliyeti polyesterden daha yüksek (2-4

£/kg)

•Yüksek Pişme (curing) çekmesi

Epoksiler

•Yüksek mekanik ve termal özellikler

•Yüksek su direnci

•Uzun çalışma süreleri mevcut

•Yüksek sıcaklıklara direnç (yaş 140 C

ye, kuru:220 C ye kadar)

•Düşük Pişme (curing) çekmesi

•Çok yüksek maliyet (3-15 £/kg)

•Kritik karışım oranı