Teknisk terminologi

Termiske termer

Glasovergangstemperaturen (Tg) er en meget vigtig egenskab til forståelsen af et epoxyresinsystems termiske karakteristika. Tg er den temperatur ved hvilken, epoxyen ændres fra en glasagtig (fast) tilstand til en blød, gummiagtig tilstand. Det kan betragtes som det punkt, hvor der sker en målbar reduktion i de fysiske egenskaber pga. af udsættelse for høje temperaturer.

Vær opmærksom på, at Tg-værdierne kan rapporteres efter en anden opvarmning. Den anden opvarmning er testningen af prøven efter, at den er blevet udsat for en første opvarmning med høj temperatur, 200 °C, den efter-hærdede prøve. En anden opvarmnings Tg-værdi er ikke repræsentativ for din prøve, medmindre du har gentaget den samme hærdetid ved 200 °C , som blev anvendt til den første Tg-test.

Varmeudslagstemperatur (HDT) for laminat

HDT for laminat er den temperatur, hvor et typisk 3,2 mm epoxy/glasfiberlaminat vil blive deformeret under vedvarende belastning med de samme ovenfor nævnte test-parametre. HDT’en for laminat er så meget højere end en ren resin, at den ikke deformeres selv ved testens højeste temperatur på 300°C.

Varmeudslagstemperature

Varmeudslagstemperatur (HDT) er den temperatur, ved hvilken epoxyen deformeres under konstant belastning.

En prøve nedsænkes i olie ved en omhyggeligt kalibreret temperatur og udsættes for 1,82 MPa bøjningsbelastning i midten. Olietemperaturen hæves derefter gradvist, indtil stangen bøjes med 0,25 mm i midten. Denne temperatur betragtes som varmeudslagstemperaturen.

Tg DMA onset-bevarelsesmodul og peak tan delta

Den dynamiske mekaniske analysator (DMA) bestemmer Tg’en ved hjælp af en mekanisk metode. Test-prøven placeres i en 3-punkts bøjet fikstur, og der påføres en cyklisk belastning. Prøvens temperatur øges, og ændringen i nedbøjningen måles. Efterhånden som temperaturen øges under testen, ændres prøvens reaktion. Prøvens reaktion fremstilles grafisk ved hjælp af tre forskellige grafer efter den måde, hvorpå bøjningsenergien overføres til prøven samt bevarelsesmodul, tabsmodul og tan delta.

  • Bevarelsesmodul
    Det er den elastiske reaktion. Den genvundne del af energien, der oprindeligt blev lagt i prøven.
  • Tabsmodul
    Det er den energi, som absorberes af prøven pga. friktion og intern bevægelse.
  • Tan delta
    Det er forholdet mellem tabsmodulet og og bevarelsesmodulet, prøvens dæmpningsegenskab.

Når epoxyen er under sin Tg, er bevarelsesmodulet højt og tabsmodulet lavt. Prøven frigiver effektivt energi og absorberer ikke energi godt pga. dens stivhed. Når prøven kommer tættere på sin Tg, mindskes bevarelsesmodulet. Nu absorberes der energi i prøven, hvilket får tabsmodulet til at blive højere.

  • Tg onset-bevarelsesmodul
    Det er en bevarelsesværdi, som angiver målt tab af stivhed.
  • Tg peak tan delta
    Det er den højeste målte Tg-værdi.

Tg differential scanning kalorimetri (DSC) onset–første opvarmning

Mens en DMA måler en prøves varmegenskaber ved hjælp af mekaniske midler, en differential scanning kalorimeter (DSC) måler varmestrømmen i og ud af prøven for at bestemme dens Tg. Denne test udføres ved at placere en helt hærdet prøve i en lille pande i DSC’en og opvarme den til 200 °C ved en stigning på 10 °C pr. minut. Varmestrømmen ind i prøven måles og sammenlignes med en tom referencepande. Forskellen i varmestrømmen måles og fremstilles grafisk. Der sker en inflektion i den grafisk fremstillede kurve ved Tg. Onset måles ved inflektionens start.

Maksimal Tg DSC

Maksimal Tg er den højeste Tg-værdi, der kan opnås til et specifikt epoxysystem. For at opnå denne temperaturmodstand i en applikation skal epoxyen efter-hærdes ved en høj forvalgt temperatur i en bestemt tid.