III. TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA EPOXY
2. Ứng dụng của nhựa Epoxy
2.3. Công nghiệp điện và điện tử
Công thức cấu tạo của nhựa Epoxy rất quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử, được sử dụng trong động cơ, máy phát điện, máy biến áp, thiết bị chuyển mạch, ống lót và cách điện
Epoxy là chất cách điện tuyệt vời và bảo vệ các thiết bị điện không bị ngắn mạch, bụi và ẩm.
Trong ngành công nghiệp điện nhựa epoxy là nhựa đầu tiên được sử dụng làm, vật liệu bán dẫn, mạch tích hợp lai, bảng mạch in.
Hình 7: Mạch tích hợp lai epoxy
Nhờ có tính chất cơ lý và cách điện tốt, bền với tác nhân hoá học, nước và dễ gia công nên nhựa Epoxy được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp điện như chi tiết của sứ cách điện được đề cập trong hình 8.
Hình 8: Chi tiết của sứ cách điện 2.4. Làm vật liệu composite
Composite là loại vật liệu do sự kết hợp của hai hay nhiều thành phần khác nhau. Vật liệu composite được sử dụng rộng rãi nhằm tạo ra vật liệu mới có những tính chất trội hơn so với vật liệu ban đầu.
Nhựa epoxy có rất nhiều ưu điểm và được sử dụng rất rộng rãi để chế tạo composite có tính cơ học cao, độ bám dính cao với nhiều loại cốt. Tiện lợi khi xử lí công nghệ, tạo dáng các kết cấu và có thể giữ lâu ở trạng thái chưa đóng rắn, tiện lợi cho việc chế tạo kết cấu composite và các bán thành phẩm.
Vật liệu composite trên cơ sở vật liệu nền epoxy được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt trong việc sản xuất các chi tiết trong các thiết bị hàng không như thân vỏ máy bay, thân vỏ động cơ tên lửa nhiên liệu rắn,...
Một số loại nhựa epoxy sử dụng trong công nghệ chế tạo động cơ tên lửa nhiên liệu rắn có mác EDT-10, UP61M, EXD-M, EXA-EM, EXT20....
Bảng 2: Một số tính chất của vật liệu composite trên cơ sở vật liệu nền epoxy [6]: Cốt Sợi thủy tinh Sợi cacbon Sợi
hữu cơ Sợi bor Thép Nhôm Khối lượng riêng.103(kg/m3) 2,1 1,5 1,38 1,9 7,8 2,7 Giới hạn bền. GPa Khi kéo dọc + 1 σ Khi nén − 1 σ Khi trượt τ12 1,75 0,65 0,048 1,1 0,45 0,37 1,8 0,28 0,042 1,6 2,4 0,102 3,8 0,29 Modun đàn hồi dọc chiều sợi. E110-3.GPa 57 180 72 210 200 70 Mođun trượt G12. GPa 5,2 5,0 2,0 6,2 - -
Ngoài ra vật liệu composite trên cơ sở nền nhựa epoxy còn những tính năng như: độ cứng, độ chịu nhiệt, đặc biệt nó có thể sử dụng tốt trong môi trường có độ phóng xạ cao do đó được dùng làm mặt bàn trong phòng thí nghiệm (hình 9), bồn rửa, mặt sàn dùng trong tut hút,…
Hình 9: Sản phẩm mặt bàn làm từ Composite 2.5. Ứng dụng của vật liệu nano compoisite trên nền nhựa epoxy
Nhựa epoxy là loại nhựa có nhiều ưu điểm tốt như độ bám dính cao trên bề mặt kim loại, có tính ổn định hóa học, bền hóa chất. Việc sử dụng nhựa epoxy trên nền cốt sợi thủy tinh làm tăng tính bền cơ lên đáng kể và rất thích hợp để chế tạo lớp bọc lót bảo vệ thiết bị chống ăn mòn hóa chất.
Compoisite sợi cacbon nổi tiếng vì nhẹ và bền, ít tác dụng hóa học nếu thay sợi cacbon thành ống nanocacbon chắc chắn sẽ làm vật liệu nhẹ hơn nhiều, được sử dụng trên các phương tiện cần giảm trọng lượng như máy bay...
Hiện nay, sợi cacbon và các bó ống cacbon đa lớp được dùng gia cường cho epoxy để điều khiển và nâng cao tính dẫn, dùng làm bao bì chống tĩnh điện hay làm vật liệu cấy vào cơ thể vì cacbon dễ tương hợp với xương, mô..., làm các màng lọc cũng như linh kiện phi tuyến.
Hiện nay polyme đặc biệt là epoxy gia cường bởi đất sét được ứng dụng khá nhiều như dùng trong bộ phận hãm xe hơi. Ngoài ra có thể sử dụng hạt cacbon đen có kích thước 10÷100nm để gia cường cho vỏ xe hơi.
Các hạt nano được sử dụng trong sơn epoxy có thể cải thiện tính chất như làm cho lớp sơn mỏng hơn, nhẹ hơn, sử dụng trong máy bay nhằm giảm trọng lượng máy bay.
Ngoài đất sét ra thì trong vật liệu nano compoisite polyme còn sử dụng các hạt ở kích thước nanomet như hạt CuS, CdS, CdSe...được sử dụng như những vật liệu cảm quan trong phim, giấy ảnh, mực in,bột photocopy, mực in màu.
Nhìn chung vật liệu nanocompoisite có tính chất tốt hơn composite thông thường nên có nhiều ứng dụng đặc biệt và hiệu quả hơn. Đây sẽ là vật liệu mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới và mở ra nhiều tìm năng ứng dụng cao.