Unterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz

Hauptunterschied - Polyesterharz vs. Epoxidharz
 

Polyesterharz und Epoxidharz sind zwei weit verbreitete Polymermatrixmaterialien, insbesondere bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen. Zu den am häufigsten verwendeten Fasern gehören Glas- und Kohlefasern. Die Art des Faser- und Polymermatrixsystems wird auf der Grundlage der endgültigen Eigenschaften des Endprodukts ausgewählt. Der Hauptunterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz besteht darin Epoxidharz hat klebende Eigenschaften, während Polyesterharz keine klebenden Eigenschaften hat.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Polyesterharz? 
3. Was ist Epoxidharz?
4. Seite an Seite Vergleich - Polyesterharz vs. Epoxidharz in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Polyesterharz??

Polyesterharz wird häufig bei der Herstellung von GFK-Profilen (GFK) verwendet, die für strukturelle Konstruktionsanwendungen und für die Herstellung von GFK-Bewehrungsstahl verwendet werden. Polyesterharze können als Verstärkungsmaterial und als korrosionsbeständiger Polymerverbundstoff verwendet werden. Ungesättigtes Polyesterharz ist der am weitesten verbreitete Typ von Polyesterharz, der in seinen Polymerketten doppelkovalente Bindungen enthält.

Abbildung 01: Ungesättigtes Polyesterharz

Die Eigenschaften des Harzes können auf dem in der Polymerisationsreaktion verwendeten Säuremonomer basieren. Bessere mechanische und physikalische Eigenschaften können bei orthophthalischen, isophthalischen und terephthalischen Polyestern erhalten werden. Dieses Harz ist normalerweise klar bis grünlich gefärbt. Es ist jedoch möglich, die Farbe mithilfe von Pigmenten zu bestimmen. Polyesterharze sind auch mit Füllstoffen verträglich. Polyesterharze können bei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen gehärtet werden. Dies hängt von der Polyesterformulierung und dem während des Herstellungsprozesses verwendeten Katalysators ab. Daher variiert die Glasübergangstemperatur des Polyesterharzes zwischen 40 und 110 ° C.

Was ist Epoxidharz??

Epoxidharz ist eine weit verbreitete Polymermatrix; Es wird insbesondere bei der Herstellung von kohlefaserverstärkten Produkten im Hochbau eingesetzt. Epoxidharze sind bekannt für ihre Hafteigenschaften und ihre Verstärkungsfähigkeit. Die Harze werden als Klebstoffe verwendet, um beschaffte GFK-Streifen (GFK) mit Beton zu verbinden. Zusätzlich werden Epoxidharze im Feld auf die trockenen Faserbahnen aufgebracht und anschließend gehärtet vor Ort. Dies sorgt letztendlich für Festigkeit, indem es als Matrix und als Klebstoff dient, der die Faserlage auf dem Substrat hält.

Abbildung 02: Diglycidylether der Bisphenol-A-Epoxidharzstruktur

Epoxidharze werden auch zur Herstellung von GFK-Spanngliedern und von GFK-Schrägseilen für Brücken verwendet. Im Vergleich zu Polyesterharz kostet Epoxidharz mehr, was die Verwendung bei der Herstellung größerer GFK-Profile einschränkt. Epoxidharze enthalten eine oder mehrere Epoxidgruppen. Wenn das Epoxid ein Produkt der Reaktion zwischen Bisphenol A und Epichlorhydrin ist, wird es als bezeichnet bis A-Epoxide. Epoxidharze aus alkyliertem Phenol und Formaldehyd sind als bekannt Novolacs. Im Gegensatz zu Polyestern werden Epoxidharze durch Säureanhydride und Amine durch Kondensationspolymerisation gehärtet. Epoxidharze haben eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und sind weniger thermischen Rissen ausgesetzt. Als wärmehärtbare Harze, die bei 180 ° C oder höheren Temperaturen verwendet werden können, werden Epoxide in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig verwendet. Epoxidharze können bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen gehärtet werden, die von den im Herstellungsverfahren verwendeten Monomeren abhängen. Üblicherweise weisen nachgehärtete Epoxidharzverbunde bei hohen Temperaturen höhere Glasübergangstemperaturen auf. Daher hängt die Glasübergangstemperatur eines Epoxidharzes von der Formulierung und der Härtungstemperatur ab und kann im Bereich von 40 bis 300 ° C liegen. Epoxidharze sind klar bis bernsteinfarben.

Was ist der Unterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz??

Polyesterharz gegen Epoxidharz
Polyesterharz wird durch radikalische Polymerisation hergestellt.	Epoxidharz wird durch Kondensationspolymerisation hergestellt.
Klebstoffeigenschaften
Polyesterharze haben keine adhäsiven Eigenschaften.	Epoxidharze haben klebende Eigenschaften.
Schwindung
Der Schrumpf ist hoch.	Der Schrumpf ist gering.
Umweltbeständigkeit
Die Umweltbeständigkeit ist gering.	Die Umweltbeständigkeit ist hoch.
Anwendungen
Polyesterharze werden seltener bei Anwendungen mit hoher Temperatur eingesetzt.	Epoxidharze werden häufiger in Anwendungen mit hoher Temperatur eingesetzt.
Glasübergangstemperatur
Die Glasübergangstemperatur beträgt 40 bis 110 ° C.	Die Glasübergangstemperatur beträgt 40 bis 300 ° C.
Kosten
Polyesterharz ist nicht teuer.	Epoxidharz ist teuer.
Toxizität
Polyesterharz ist sehr giftig.	Epoxidharz ist weniger toxisch.

Zusammenfassung - Polyesterharz vs Epoxidharz

Sowohl Polyesterharz als auch Epoxidharz sind zwei Polymermatrixmaterialien, die bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen für strukturelle Konstruktionsanwendungen häufig verwendet werden. Polyesterharz wird durch radikalische Polymerisation zwischen zweiwertigen organischen Säuren und mehrwertigen Alkoholen in Gegenwart von Katalysatoren hergestellt, während Epoxidharze durch Kondensationspolymerisation von Bisphenol A und Epichlorhydrin hergestellt werden. Polyesterharze bieten Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, während Epoxidharze Hafteigenschaften, Festigkeit und hohe Umweltstabilität bieten. Dies ist der Unterschied zwischen Polyesterharz und Epoxidharz.

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Verweise:

1. Bank, Lawrence Colin. Verbundwerkstoffe für das Bauwesen: Tragwerksplanung mit GFK-Materialien John Wiley & Sons, 2006.
2. Bartmann, Dan et al. Homebrew-Windenergie: eine praktische Anleitung zur Nutzung des Windes. Buckville, 2009.

Bildhöflichkeit:

1. "ungesättigter Polyester" von DeStrickland - eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. „Epoxidharz“ von DeStrickland - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia