הצהבת אפוקסי, גורמים ומניעה.
שרפי אפוקסי משמשים כחומר פולימרי מרוכב שהוא מחוזק בסיבי פחמן או זכוכית, הוא קל משקל, בעל חוזק גבוה ועמיד בפני תנאי סביבה קשים. לכן, הוא משמש בתחומים רבים: בניית ועיצוב ריהוט ותאורה, בניית מכוניות, ספינות ומטוסים. בתעשיית התשתית הוא משמש כחומר הדבקה וחיזוק בגשרים, קונסטרוקציות ומבנים, בתעשיית הנגרות והעץ -אפוקסי משמש ליציקת רהיטים כשמערבבים בו נסורת עץ, תעשיית האלקטרוניקה וכמעט בכל תחום אפשרי
אחד הנושאים עליהם אני נשאל לעיתים קרובות בקורסי האפוקסי וסדנאות האפוקסי ומטריד כל מי שעוסק ביצירה עם אפוקסי הוא הצהבת האפוקסי. לא משנה אם מדובר בשולחנות אפוקסי, יציקות אפוקסי לתכשיטים, יציקת פסלים שקופים או סתם יצירות אפוקסי לנוי. ההצהבה של האפוקסי משפיעה בעיקר כשאנו יוצקים אפוקסי שקוף או שקוף צבעוני. יצרני ומוכרי אפוקסי יציעו לכם אפוקסי עם הגנת uv -למניעת הצהבה.
מחקר שהתפרסם ב2022-בירחון Polymer Testing-תחת השם:
בחן ומדד את הגורמים ומנגנוני ההצהבה של אפוקסי מול ווניל אסטר, בתנאי חום, חשיפה לאור שמש (אור
אולטרה סגול) והתיישנות טבעית וכיצד למנוע אותה:
תוצאות המחקר: הגורמים להצהבת אפוקסי ומנגנון ההצהבה:
נמצא שהצהבת שרף (רזין) האפוקסי היא בלתי הפיכה. נצפה כי תהליך הצהבה של שרף אפוקסי במצב הידרו תרמי מתחיל מפני השטח ונעשה עמוק יותר בקצב לא ליניארי. עומק ההצהבה נמצא בקורלציה חיובית עם הטמפרטורה. כל יציקת שרף תצהיב בהינתן מספיק זמן.
נבחנו שיטות להגנה מהצהבה שכללו: בידוד מאוויר, נוגדי חמצון, תוספי UV והעריכו את יעילותן. נבדק גם הקשר בין תהליך ההצהבה (או התיישנות) למורפולוגיה של פני השטח (כלומר האם משטח האפוקסי- חלק פחות, האם נוצרים בו סדקים, פיצוצים או שינויים אחרים) ירידה במשקל, תכונות מכניות (כלומר מודול וקשיות ויקרס), שקיפות ותכונות נוספות. נמצא כי הצהבה של השרף היא תוצאה של תגובת חמצון רדיקלית עקב התיישנות, היוצרת כרומופורים כגון קבוצות קרבוניל, קשרים כפולים ומבנים מצומדים. לווניל אסטר עמידות טובה יותר להצהבה מאשר לאפוקסי. נוגדי חמצון וסופגי UV אינם יעילים מבחינת אפקט אנטי-הצהבה. לבידוד מאוויר יש את הביצועים הטובים ביותר להאטת תהליך ההצהבה. הצהבה בסביבה טבעית יכולה להיות מסובכת יותר בגלל גורמים אחרים כמו לחות, מחזורי יובש ורטיבות, חום וקור וכו'''.
מסקנות מעשיות:
תיאורטית, שרף אפוקסי ושרף ווניל אסטר, לא יצהבו ללא נוכחות של חמצן בתנאי התיישנות תרמית וחשיפה לאור שמש) UV. לתוספים כנוגדי חמצון ובולמי UV השפעה מוגבלת מאוד נגד הצהבה של שרפי אפוקסי ווניל אסטר.-לכן אין טעם לקנות אפוקסי שמבטיחים לנו שהוא עמיד uv או לא מצהיב לכאורה, פשוט מחיר אפוקסי יהיה גבוה יותר ולא תנקטו באמצעים הנכונים להתמודדות עם ההצהבה.
הצהבה של אפוקסי מלווה בירידה במשקל, סדקים בפני השטח ושינוי בשקיפות . כל אלה הם אינדיקציות לשינוי מולקולרי כתוצאה מהזדקנות החומר.
מאפיינים מכניים, לרבות מודולוס וקשיות של אפוקסי ווניל אסטר, משתפרים לאחר ההתיישנות, זה נובע מהמשך תהליך התרפאות (החיבור הכימי או ההתקשות) של שני השרפים.
למניעת הצהבה, מומלץ לבודד את האפוקסי מהאוויר על ידי ציפוי בלכה מתאימה או בדרכים אחרות (לוח זכוכית או פרספקס).
תוספים
מעט צבע שקוף לאפוקסי, (צבעי אפוקסי שקופים, דיו אלכוהולי, צבעי זכוכית, ואפילו כמות קטנה של פיגמנט אבקת מיקה-בעיקר בגווני כחול, ירוק) מסווה את ההצהבה והופכת אותה למרכיב בצבעוניות החומר.
מספר מחקרים קודמים המליצו על תוספת חלקיקי אלומיניום לשיפור העמידות בהצהבה.
אפוקסי לעץ-הסדנה לאמנות מציעה קורסי אפוקסי ואפוקסי למכירה -ראה אפוקסי לעץ מחיר