Epoxi erretxina

Epoxi erretxina egiturak konpontzeko erabiltzen den polimero termogogorgarria da. Epoxi kontzeptuak epoxido taldearen izen arruntari erreferentzia egiteko ere balio du.

Epoxi erretxina ohikoenak epiklorohidrina eta A bisfenolaren arteko erreakzio baten ondorio dira. Erreakzio honen bidez, konposatua bere oinarrizko egitura likidotik solidora igarotzen da, prozesuaren bukaerako sendatzean gogortzaile bat gehituz. Hala, material termogogorgarri bat lortzen da. Ezaugarri honek material termoplastikoetatik bereizten ditu; izan ere, azken hauek gaitasuna dute haien itxura solidotik likidora igarotzeko, prozesu itzulgarriaren eraginez. Epoxi erretxinak ezin dira berriro likido egoerara bueltatu; haien eraketa prozesua itzulezina baita.

 Historia 
Lehendabiziko ekoizte-prozesuen saiakera Estatu Batuetan izan zen, 1927. urtean.

Paul Schlak kimikari alemanak epoxido eta aminen kondentsazio-prozesuaren idatzia egin zuen eta 1936 urtean patentatu. A bisfenolean oinarritutako lehen erretxinen ekoizpen-prozesua Pierre Castan suitzar (1938ko patentea) eta S. O. Greenlee zientzalari amerikarrari (1948ko patentea) dagokie.

Castanek egindako lana jarraituz, Ciba, Ltd enpresa suitzarra berehala hasi zen epoxi erretxinen ekoizpenean aitzindaria izaten. Epoxiak Araldit izenaz saldu zituzten eta denbora gutxian munduko hiru ekoizle nagusien artean egotera iritsi ziren. Beranduago, Ciba banandu egin zen, eta 1990 urtean saldu. Orain Material Aurreratuen sektorean Huntsman Corporation enpresa estatu batuarraren zati da.
erdian|thumb|Basilean kokatutako Ciba enpresaren lehen urratsak.
erdian|thumb|Huntsman Corporation erakundearen logotipoa.
Greenlee zientzialariak, aldiz, A bisfenoletik eratorritako erretxina bat patentatu zuen, epiklorohidrina gehituta. Geroago, Shell Chemical erakundeak patente hura lortu zuen enpresa (Devoe-Reynolds izenekoa) erosi zuen.

 Arriskuak 
Epoxidoen ekoizte-prozesuan hainbat babes-neurri hartu behar dira kontuan. Askatzen diren gasen arnasketa eta azal bidezko xurgapena ekiditeko, oro har, musuko edota arropa bereziak erabili behar dira.

Erretxinek sortzen dituzten arazoen artean ondorengoak dira nagusienak:

 Arnasketa-arazoak. Aireztapen-sistema gabeko eta giro-tenperatura altuko guneetan ematen da bereziki arrisku hau. Ingurune aske eta tenperatura baxuagoko tokietan, berriz, arazo honen larritasuna murriztu egiten da.
 Erredurak. Epoxiek eragiten dituzten arazoen artean larritasun gutxiena aurkezten duena da. Izan ere, azala erretzeko behar duten denbora oso altua da, eta erretxina motak duen epoxi kontzentrazioaren arabera ere gehiago al gutxiago eragiten du.


 Dermatitisa. Aurkezten daitezkeen arazoen artean ohikoena da. Kontu handiarekin hartu beharreko kaltea da, arretxinarekiko etengabeko ukipenak dermatitis kronikoa eragin dezakeelako.

 Alergia-erreakzioak. Dermatitisaren antzekoa da, baina neurri askoz ere larriagoan. Hala ere, hau gertatzeko probabilitatea txikiagoa da, %2 ingurukoa, hain zuzen ere.

Musuko ohikoenak ikatz iragazkikoak izaten dira, eta azal bidezko xurgapena ekiditeko gorputza osorik estaltzen duen arropa erabiltzen da, bai eta eskularru zein betaurreko bereziak ere.

 Ontze-prozesua 
Epoxien ontze-prozesua erretxina eta gogortzaile baten nahasketan datza. Nahastean erreakzio kimiko exotermiko bat sortzen da, molekulen arteko loturak askatzearen ondorioz sortutako beroa kanporatzen delako. Hala, polimero-egitura zurruna eratzen da. Prozesu osoan hiru fase bereizten dira:

 Etapa likidoa: erretxina eta gogortzailea likido egoeran daudeneko aldia. Fase honetan oraindik nahastu eta moldatu daiteke disoluzioa.
 Gel fasea: nahasketa lodituz doa gurutzatze-erreakzioen ondorioz, eta bolumenlikidoaren murrizketa bat ematen da.
 Etapa solidoa: behin disoluzioaren fluxua murriztuta, erretxina guztiz ondu egiten da, indar eta iraunkortasun handia lortuz.

Ontze-denbora aldatu egin daiteke egitura kimiko, giro-tenperatura eta nahasketaren proportzioen arabera. Epoxi erretxina baten errendimendua eta iraunkortasuna bermatzeko, garrantzitsua da ontze-teknika eta baldintza egokiak ematen direla ziurtatzea, bai eta nahasteak prozesu hasieran duen hezetasun-edukia tarte jasangarrian mantentzea ere. Hurrengo taulan ikus daiteke epoxi baten ontze-denbora ingurunearen tenperaturarekiko sailkatuta:
+TenperaturaLan-denboraGainazaleko lehorketaGuztizko ontzea10°C90-120 min48-72 ordu21-28 egun15°C60-90 min24-36 ordu14-21 egun20°C40-50 min12-16 ordu7-10 egun25°C30-40 min8-12 ordu5-7 egun30°C20-30 min6-8 ordu4-5 egun
non:

 Lan-denbora (pot time): erretxinaren nahastea moldeatu daitekeen tartea den. Erretxinaren aplikazio tartea ere deritzo.
 Gainazaleko lehorketa (gel time): behin erretxina gogortuta, itsaskor izateari uzten dionean.
 Guztizko ontzea: erretxinak bere amaierako propietate eta ezaugarri mekaniko zein kimikoak lortu arte igarotzen den denbora-tartea.

 Propietate mekanikoak 
Epoxi erretxinek propietate mekaniko onak aurkezten dituzte, eta oso erabilgarriak dira esfortzu handiak behar direnerako aplikazioetan. Amaierako propietateak behin ontze-prozesua bukatu dela garatzen dituzte, eta hauen balioa DIN-EN-ISO arauaz determinatzen da. Hurrengo taulan epoxi erretxina arrunt baten ezaugarri mekaniko nagusienak bereizten dira:
+MagnitudeaJarraitzen duen arauaBalioaTrakzioarekiko erresistentziaDIN EN ISO 527-240 MPaModulu elastikoa (E)DIN EN ISO 527-22000-2500 MPaKonpresioarekiko erresistentziaDIN EN ISO 6049 MPaFlexioarekiko erresistentziaDIN EN ISO 17858 MPaGogortasunaDIN ISO 761965

 Balioen estandarizazioa: hartutako datuak DIN 1465 araua jarraituz lortu dira 1.5 mm-ko lodierako geruza baterako. 

 Aplikazioak 
Epoxi erretxinak gaur egun hainbat sektoreetan erabiltzen dira. Hurrengo erabilerak dira ohikoenak:

 Margoak eta estaldurak 
Epoxiak oso erabilgarriak dira geruza fin moduan aplikatzen direnean. Korrosioarekiko erresistentzia altua aurkezten dute, eta beranduago margotu nahi den gainazal baten atxikipena erraztu dezake ere. Korrosioarekiko babesa aurkeztea garrantzitsua da metala erraz oxidatu daitekeen giroetan, hala nola zubietan, hodi-sistemetan eta ibilgailuetan, non oxidazioak zuzeneko eragina duen materialaren iraunkortasunean.

 Itsasgarriak 
Epoxi erretxinak ingeniaritza munduan eta egitura askotan erabiltzen dira itsasgarri moduan. Bereziki automobilgintzan, hegazkinetan, txirrinda akaberetan eta eski-oholen ekoizpenean asko erabiltzen dira. 

Lehortze-prozesuaren arabera, ezaugarri desberdinak aurkezten dituzte; zurrunak ala elastikoak, gardenak ala kolore askotarikoak izan daitezke. Lehortzean tenperatura altua erabili bada, bere solido egoeran beroari eta agente kimiko erasotzaileei erresistentzia handiagoa aurkeztuko die. Gaur egungo itsasgarririk eraginkorrena da, izan ere, haren trakzioarekiko erresistentzia altua da, 300-900 kg/cm² tarteko balioarekin (30-90 MPa).

 Material konposatuak 
Laminazio/ijezketa, estrusio eta bestelako laguntza-prozesuetan asko erabiltzen dira epoxiak, baita moldeen ekoizpenean ere. Epoxiak erabiliz fabrikatzen diren material konposatuak metal edo egurra erabiliz lortzen direnak baina merkeagoak eta erresistenteagoak dira. Hala ere, polimeroekin ekoizten diren material konposatuak epoxiekin lortzen direnak baina merkeagoak dira, baina erresistentzia baxuagoa aurkezten dute. Gainera, epoxi erretxinak metal-apar (metal foam) bezalako egituretan isuri daitezke, IPC (Interpenetrating Phase Composites) erako materiala eratuz, bi materiaren egoera nahastean oinarritzen dena.

 Sistema elektriko eta elektronikoak 
Sorkuntza elektrikoan esku-hartzen duten makinak babesteko oso erabilgarriak dira. Isolatzaile elektriko bezala erabiltzea oso ohikoa da, bai eta ingurune erasotzaileen kasuetan, hezetasun handiko giroetan, hain zuzen ere. 

Ugaritasun handiz ikus daitezke zirkuitu integratuko sistema zein transistoreetan. Gailu elektronikoak epoxi erretxinez estaltzen dira, hurrengo hainbat propietate irabaziz:

 Hezetasunarekiko erresistentzia. Hezetasuna txip eta mikrotxip askoren etsai nagusia izatera iristen da, izan ere, korrosioa eta zirkuitulaburra eragiteko gaitasuna du. Erretxinak hezetasuna zirkuituan sar ez dadin lagunduko du, iragazgaitza den egitura lortuz.thumb|Txip baten kapsulatua epoxi erretxina bidez.
 Babes-kimikoa. Garrantzitsua da ere sistema elektronikoak erasotzaile kimikoengandik babesteko, hala nola, disolbatzaile komertzial eta diesel zein gasolina bezalako erregai fosilak erabiltzen dituzten disoluzioengandik.
 Kolpe mekanikoekiko babesa. Oso ohikoak da txipen osagaiek kolpe eta bibrazioak jasan izan beharra. Erretxinek haiengandik babesten dute sistema. Gainera, etengabeko tenperatura aldaketak pairatzen dituzten zirkuituetan (estres termikoa) ere oso eraginkorra izaten da.
 Ezkutaketa. Epoxien beste ezaugarri bat sistema osorik ezkutatzeko gaitasuna duela da, ukitu txukunago bat emanez. Hortaz gain, zirkuitu elektriko edo elektronikoaren eraikuntza-eredua faltsifikatu ez dadin laguntzen du. 

 Ontzigintza 
Oso erabiliak izaten dira epoxiak ontzigintzan, batez ere hezetasunarekiko erresistentzia handia eta itsasoko ur gaziak eragiten dituen korrosio arazoei aurre egiten dietelako. Bestalde, itsasgarri moduan lan egiteko ahalmen handia du, eta ontzi askotan konpontzeko elementu gisa erabili ohi da. 

Hala ere, epoxiak ez dira izaten ontzi baten kanpoko gainazalean agerian uzten diren azken geruza, eguzkiak igorritako argi ultramorearen aurka ahulak direlako. Horrenbestez, poliester edo berniz-geruza bat aplikatzen zaie, babestuak izan daitezen, eta horregatik ez dira izaten ikusgarriak kanpotik.

 Artea 
Epoxi erretxinen ezaugarri nagusienen artean, asko gailentzen dira iraunkortasuna eta bereziki gardentasuna. Azken ezaugarri horrek objektuak kapsulatzeko aukera ematen du. Lortzen den efektu optikoa berezia da; bere baitan gordetzen diren objektuak igerian edo hegan ari direla simulatzen du. Aplikazio ugari ditu estetika munduan; bitxigintzatik hasita etxearen apainketaraino erabiltzen dira. Adibidez, arte abstraktuan ikustea oso arrunta da, eta altzari bereziak eraikitzeko ere ohikoak izaten dira. Teknika desberdin asko daude, eta ekoizte-prozesuaren arabera emaitza bat edo beste lortu daiteke.

 Erreferentziak 

 Ikus, gainera 

 Erretxina
 Poliester
 Konposatu kimiko
 Dermatitis
 Korrosio
 Estaldura
 Itsasgarri
 Material konposatu
 Disolbatzaile
 Zirkuitu integratu
 Transistore
 Diodo
 Ontzigintza

 Kanpo estekak 

Kategoria:Plastikoak
Kategoria:Erretxinak
Kategoria:Alemaniako asmakizunak