Epoksi
Epoksi, 'epoksi reçineleri' nin temel bileşenlerinden veya kürlenmiş son ürünlerinden herhangi biri ve ayrıca epoksit fonksiyonel grubun adıdır. Poliepoksitler olarak da bilinen epoksi reçineler, epoksit grupları içeren bir reaktif prepolimer ve polimer sınıfıdır. ⓘ
Epoksi reçineler, katalitik homopolimerizasyon yoluyla kendileriyle veya çok işlevli aminler, asitler (ve asit anhidrit, fenoller, alkoller ve tioller (genellikle merkaptanlar olarak adlandırılır). Bu ortak reaktanlara genellikle sertleştiriciler ve çapraz bağlama reaksiyonuna genellikle kürleme denilir. ⓘ
Poliepoksitlerin kendileriyle veya çok işlevli sertleştiricilerle reaksiyonu, genellikle olumlu mekanik özelliklere ve yüksek ısıl ve kimyasal dirence sahip bir ısıyla sertleşen ting polimer oluşturur. Epoksi, metal kaplamalar, elektronik/elektrik parçaları/ LED'lerde kullanım, yüksek gerilimli elektrik izolatörleri, boya fırçası imalatı, elyaf takviyeli plastik malzemeler ve yapışkan dahil olmak üzere yapısal ve diğer amaçlar için geniş bir uygulama alanı vardır. ⓘ
Epoksi, termosetler grubundan yapıştırıcı bir kimyasal reçinedir. Suya, aside ve alkaliye direnci çok iyidir, zamanla direnç özelliğini yitirmez. Çatlağa doldurulmuş epoksi yapıştırıcısı, çatlağın yarattığı süreksizlik ortamını sürekli duruma dönüştürür, çatlağın her iki yüzünü çatlak boyunca sürekli olarak birbirine bağlar ve gerilme birikimlerini önler. ⓘ
Genellikle iki bileşenli olan epoksiler, diğer termoset plastikler gibi belli süre sonra sıvı halden katı hale geçer ve takibeden bir iki hafta içinde olgunlaşarak nihai sertliğe ulaşır. Cam veya karbon elyafı ile epoksi kombinasyonu mükemmel mekanik dayanıklılığa sahiptir. Bu yüzden uzay ve havacılık teknolojilerinde ve denizcilik alanında çok kullanılır. Epoksi, inşaat alanında da yaygın kullanılan bir malzemedir. Onarım sırasına uygun çatlakların doldurulmasında, sonradan betonun içine eklenecek çelik donatıların yerleştirilmesinde kullanılır. Betonarme içine saplanan donatılar için çekme mukavemetleri oldukça yüksektir. Epoksi, aynı zamanda bir yüzey kaplama ürünüdür. Ayrıca, boya veya astar olarak da kullanılır. ⓘ
Epoxy sözcüğü Yunanca iki önekten türemiştir: “üzerinde” anlamına gelen “epi” ve “keskin/asitli” anlamına gelen “oxy”. ⓘ
Epoksi reçine bileşiklerine maruz kalmayla ilişkili sağlık riskleri arasında kontakt dermatit ve alerjik reaksiyonların yanı sıra, özellikle tam olarak kürlenmediğinde buhar ve zımpara tozunun solunmasından kaynaklanan solunum sorunları yer almaktadır. ⓘ
Tarihçe
Epoksitlerin ve aminlerin kondensasyonu ilk olarak 1934 yılında Alman Paul Schlack tarafından rapor edilmiş ve patenti alınmıştır. Bisfenol-A bazlı epoksi reçinelerinin keşfi ile ilgili iddialar arasında 1943 yılında Pierre Castan da bulunmaktadır. Castan'ın çalışmaları, dünya çapında üç büyük epoksi reçine üreticisinden biri haline gelen İsviçreli Ciba Ltd. tarafından lisanslanmıştır. Ciba'nın epoksi işi 1990'ların sonunda Vantico olarak bölündü ve daha sonra 2003 yılında satılarak ABD'li Huntsman Corporation'ın Gelişmiş Malzemeler iş birimi haline geldi. 1946 yılında Devoe & Raynolds Şirketi için çalışan Sylvan Greenlee, bisfenol-A ve epiklorohidrinden türetilen reçinenin patentini aldı. Epoksi reçine endüstrisinin ilk günlerinde aktif olan Devoe & Raynolds, Shell Chemical'a satıldı; bu işe dahil olan bölüm sonunda satıldı ve bir dizi başka kurumsal işlem yoluyla şu anda Hexion Inc. şirketinin bir parçasıdır. ⓘ
Kimya
Ticari olarak kullanılan epoksi monomerlerin çoğu, asidik hidroksi grupları ve epiklorohidrin içeren bir bileşiğin reaksiyonu ile üretilir. Önce bir hidroksi grubu epiklorohidrin ile birleşme reaksiyonuna girer, ardından dehidrohalojenasyon gerçekleşir. Bu tür epoksi monomerlerinden üretilen epoksi reçinelerine glisidil bazlı epoksi reçineleri denir. Hidroksi grubu alifatik diollerden, poliollerden (polieter polioller), fenolik bileşiklerden veya dikarboksilik asitlerden türetilebilir. Fenoller bisfenol A ve novolak gibi bileşikler olabilir. Polioller 1,4-bütandiol gibi bileşikler olabilir. Di- ve polioller glisidil eterlere yol açar. Heksahidroftalik asit gibi dikarboksilik asitler diglisit ester reçineleri için kullanılır. Bir hidroksi grubu yerine, bir amin veya amidin azot atomu da epiklorohidrin ile reaksiyona sokulabilir. ⓘ
Epoksi reçineler için diğer üretim yolu, alifatik veya sikloalifatik alkenlerin perasitlerle dönüştürülmesidir: Glisidil bazlı epoksi reçinelerin aksine, bu tür epoksi monomerlerin üretimi asidik bir hidrojen atomu değil, alifatik bir çift bağ gerektirir. ⓘ
Epoksit grubu bazen oksiran grubu olarak da adlandırılır. ⓘ
Bisfenol bazlı
En yaygın epoksi reçineler epiklorohidrinin (ECH) bisfenol A ile reaksiyona sokulmasına dayanır ve bisfenol A diglisidil eter (genellikle BADGE veya DGEBA olarak bilinir) olarak bilinen farklı bir kimyasal madde elde edilir. Bisfenol A bazlı reçineler en yaygın olarak ticarileştirilen reçinelerdir ancak Bisfenol F gibi diğer bisfenoller de benzer şekilde epiklorohidrin ile reaksiyona sokulur. ⓘ
Bu iki aşamalı reaksiyonda, epiklorohidrin önce bisfenol A'ya eklenir (bis(3-kloro-2-hidroksi-propoksi)bisfenol A oluşur), ardından stokiyometrik miktarda sodyum hidroksit ile bir yoğunlaşma reaksiyonunda bir bisepoksit oluşur. Klor atomu sodyum klorür (NaCl) ve hidrojen atomu su olarak açığa çıkar. ⓘ
Daha yüksek molekül ağırlıklı diglisidil eterler (n ≥ 1), oluşan bisfenol A diglisidil eterin daha fazla bisfenol A ile reaksiyona girmesiyle oluşur, buna ön polimerizasyon denir:
Birkaç tekrar birimi (n = 1 ila 2) içeren bir ürün viskoz, berrak bir sıvıdır; buna sıvı epoksi reçine denir. Daha fazla tekrar eden birim içeren bir ürün (n = 2 ila 30) oda sıcaklığında renksiz bir katıdır ve buna uygun olarak katı epoksi reçine olarak adlandırılır. ⓘ
Bisfenol A yerine, diğer bisfenoller (özellikle bisfenol F) veya bromlu bisfenoller (örneğin tetrabromobisfenol A) söz konusu epoksidasyon ve ön polimerizasyon için kullanılabilir. Bisfenol F, bisfenol A'ya benzer bir şekilde epoksi reçine oluşumuna uğrayabilir. Bu reçineler tipik olarak bisfenol A reçinelerinden daha düşük viskoziteye ve gram başına daha yüksek ortalama epoksi içeriğine sahiptir, bu da (kürlendikten sonra) onlara artan kimyasal direnç sağlar. ⓘ
Önemli epoksi reçineler epiklorohidrin ve bisfenol A'nın bisfenol A diglisidil eterleri vermek üzere birleştirilmesiyle üretilir. ⓘ
Üretim sırasında bisfenol A'nın epiklorohidrine oranının arttırılması, elde edilen molekül ağırlığına bağlı olarak oda sıcaklığında yarı katı ila sert kristal malzemeler olan glisidil uç gruplarına sahip daha yüksek molekül ağırlıklı doğrusal polieterler üretir. Bu sentez yolu "taffy" işlemi olarak bilinir. Daha yüksek moleküler ağırlıklı epoksi reçinelere giden olağan yol, sıvı epoksi reçine (LER) ile başlamak ve hesaplanan miktarda bisfenol A eklemek ve ardından bir katalizör eklenerek reaksiyonun yaklaşık 160 °C'ye (320 °F) ısıtılmasıdır. Bu işlem "ilerleme" olarak bilinir. Reçinenin moleküler ağırlığı arttıkça epoksit içeriği azalır ve malzeme giderek daha fazla termoplastik gibi davranır. Çok yüksek moleküler ağırlıklı polikondensatlar (yaklaşık 30.000-70.000 g/mol) fenoksi reçineler olarak bilinen bir sınıfı oluşturur ve neredeyse hiç epoksit grubu içermez (çünkü terminal epoksi grupları molekülün toplam boyutuna kıyasla önemsizdir). Ancak bu reçineler omurga boyunca hidroksil grupları içerir ve bunlar da örneğin aminoplastlar, fenoplastlar ve izosiyanatlarla başka çapraz bağlanma reaksiyonlarına girebilir. ⓘ
Epoksi reçineler polimerik veya yarı polimerik malzemeler veya bir oligomerdir ve bu nedenle nadiren saf maddeler olarak bulunurlar, çünkü değişken zincir uzunluğu bunları üretmek için kullanılan polimerizasyon reaksiyonundan kaynaklanır. Belirli uygulamalar için, örneğin damıtma saflaştırma işlemi kullanılarak yüksek saflıkta kaliteler üretilebilir. Yüksek saflıktaki sıvı kalitelerin bir dezavantajı, son derece düzenli yapıları nedeniyle kristal katılar oluşturma eğilimleridir ve bu katıların işlenebilmesi için eritilmeleri gerekir. ⓘ
Epoksi reçineler için önemli bir kriter, epoksit grubu içeriğine bağlı olan Epoksi değeridir. Bu, Rorar'ın moleküler ağırlığı ile epoksit gruplarının sayısı arasındaki oran olan "epoksit eşdeğer ağırlığı" olarak ifade edilir. Bu parametre, epoksi reçineleri kürlerken kullanılacak ko-reaktan (sertleştirici) kütlesini hesaplamak için kullanılır. Epoksiler tipik olarak en iyi fiziksel özellikleri elde etmek için stokiyometrik veya stokiyometriye yakın miktarlarda sertleştirici ile kürlenir. ⓘ
Novolaks
Novolaklar, fenolün metanal (formaldehit) ile reaksiyona sokulmasıyla üretilir. Epiklorohidrin ve novolakların reaksiyonu, epoksifenol novolak (EPN) veya epoksikresol novolak (ECN) gibi glisidil kalıntıları olan novolaklar üretir. Bu yüksek viskoziteli katı reçineler tipik olarak molekül başına 2 ila 6 epoksi grubu taşır. Kürleme ile, yüksek işlevsellik ve dolayısıyla bu reçinelerin yüksek çapraz bağ yoğunluğu nedeniyle yüksek sıcaklık ve kimyasal dirence sahip ancak düşük mekanik esnekliğe sahip yüksek çapraz bağlı polimerler oluşur. ⓘ
Alifatik
İki yaygın alifatik epoksi reçine türü vardır: çift bağların epoksidasyonu ile elde edilenler (sikloalifatik epoksitler ve epoksidize bitkisel yağlar) ve epiklorohidrin ile reaksiyon sonucu oluşanlar (glisidil eterler ve esterler). ⓘ
Sikloalifatik epoksitler, oksiran halkasının bulunduğu molekülde bir veya daha fazla alifatik halka içerir (örneğin 3,4-epoksisikloheksilmetil-3',4'-epoksisikloheksan karboksilat). Siklik bir alkenin bir perasit ile reaksiyonu sonucu üretilirler (yukarıya bakınız). Sikloalifatik epoksitler, alifatik yapıları, yüksek oksiran içeriği ve klor bulunmaması ile karakterize edilir, bu da düşük viskozite ve (bir kez kürlendiğinde) iyi hava direnci, düşük dielektrik sabitleri ve yüksek Tg ile sonuçlanır. Bununla birlikte, alifatik epoksi reçineler oda sıcaklığında çok yavaş polimerize olur, bu nedenle genellikle daha yüksek sıcaklıklar ve uygun hızlandırıcılar gereklidir. Alifatik epoksiler aromatiklerden daha düşük elektron yoğunluğuna sahip olduğundan, sikloalifatik epoksiler bisfenol A bazlı epoksi reçinelere (aromatik eter gruplarına sahip olan) göre nükleofillerle daha az reaksiyona girer. Bu, aminler gibi geleneksel nükleofilik sertleştiricilerin çapraz bağlama için pek uygun olmadığı anlamına gelir. Bu nedenle sikloalifatik epoksitler genellikle elektrofilik veya katyonik bir reaksiyonda termal olarak veya UV ile başlatılarak homopolimerize edilir. Düşük dielektrik sabitleri ve klor bulunmaması nedeniyle sikloalifatik epoksitler genellikle mikroçipler veya LED'ler gibi elektronik sistemleri kapsüllemek için kullanılır. Ayrıca radyasyonla sertleşen boyalar ve vernikler için de kullanılırlar. Ancak yüksek fiyatları nedeniyle kullanımları şimdiye kadar bu tür uygulamalarla sınırlı kalmıştır. ⓘ
Epoksidize bitkisel yağlar, doymamış yağ asitlerinin perasitlerle reaksiyona girerek epoksidasyonu sonucu oluşur. Bu durumda perasitler, karboksilik asitlerin hidrojen peroksit ile reaksiyona sokulmasıyla yerinde de oluşturulabilir. LER'lerle (sıvı epoksi reçineler) karşılaştırıldığında çok düşük viskoziteye sahiptirler. Bununla birlikte, reaktif seyrelticiler olarak daha büyük oranlarda kullanılırlarsa, bu genellikle kimyasal ve termal direncin azalmasına ve kürlenmiş epoksitlerin daha zayıf mekanik özelliklerine yol açar. Epoksidize soya ve lens yağları gibi büyük ölçekli epoksidize bitkisel yağlar büyük ölçüde PVC için ikincil plastikleştiriciler ve maliyet stabilizatörleri olarak kullanılmaktadır. ⓘ
Düşük molar kütleli (mono-, bi- veya polifonksiyonel) alifatik glisidil epoksi reçineleri, epiklorohidrinin alifatik alkoller veya poliollerle (glisidil eterler oluşur) veya alifatik karboksilik asitlerle (glisidil esterler oluşur) reaksiyonu ile oluşur. Reaksiyon, bisfenol A-diglisidil eter oluşumuna benzer şekilde, sodyum hidroksit gibi bir baz varlığında gerçekleştirilir. Ayrıca alifatik glisidil epoksi reçineleri aromatik epoksi reçinelerine kıyasla genellikle düşük viskoziteye sahiptir. Bu nedenle diğer epoksi reçinelere reaktif seyrelticiler veya yapışma arttırıcılar olarak eklenirler. (Uzun zincirli) poliollerden yapılan epoksi reçineler de gerilme mukavemetini ve darbe mukavemetini artırmak için eklenir. ⓘ
İlgili bir sınıf, molekülde bir veya daha fazla sikloalifatik halka içeren sikloalifatik epoksi reçinedir (örneğin 3,4-epoksisikloheksilmetil-3,4-epoksisikloheksan karboksilat). Bu sınıf aynı zamanda oda sıcaklığında daha düşük viskozite gösterir, ancak alifatik epoksi seyrelticilerden önemli ölçüde daha yüksek sıcaklık direnci sunar. Bununla birlikte, reaktivite diğer epoksi reçine sınıflarına kıyasla oldukça düşüktür ve normalde uygun hızlandırıcılar kullanılarak yüksek sıcaklıkta kürleme gereklidir. Bisfenol A ve F reçinelerinde olduğu gibi aromatiklik bu malzemelerde bulunmadığından, UV stabilitesi önemli ölçüde iyileştirilmiştir. ⓘ
Halojenli
Halojenli epoksi reçineler özel özellikler için karıştırılır, özellikle bromlu ve florlu epoksi reçineler kullanılır. ⓘ
Bromlu bisfenol A, bazı elektrik uygulamalarında (örneğin baskılı devre kartları) olduğu gibi alev geciktirici özellikler gerektiğinde kullanılır. Tetrabromlu bisfenol A (TBBPA, 2,2-bis(3,5-dibromofenil)propan) veya diglisidil eteri, 2,2-bis[3,5-dibromo-4-(2,3-epoksipropoksi)fenil]propan, epoksi formülasyonuna eklenebilir. Formülasyon daha sonra saf bisfenol A ile aynı şekilde reaksiyona sokulabilir. Çok yüksek molar kütleye sahip bazı (çapraz bağlı olmayan) epoksi reçineler, yine alev geciktirici özellikler elde etmek için mühendislik termoplastiklerine eklenir. ⓘ
Florlu epoksi reçineler, florlu diglisideter 5-heptafloropropil-1,3-bis[2-(2,3-epoksipropoksi)hekzafloro-2-propil]benzen gibi bazı yüksek performanslı uygulamalar için araştırılmıştır. Düşük yüzey gerilimine sahip olduğundan, cam elyaflarla temas için ıslatıcı (yüzey aktif madde) olarak eklenir. Sertleştiricilere karşı reaktivitesi bisfenol A ile karşılaştırılabilir. Kürlendiğinde, epoksi reçine yüksek kimyasal dirence ve düşük su emilimine sahip termoset bir plastik oluşturur. Bununla birlikte, florlu epoksi reçinelerin ticari kullanımı, yüksek maliyetleri ve düşük Tg'leri ile sınırlıdır. ⓘ
Seyrelticiler
Epoksi reçine seyrelticileri tipik olarak alifatik alkollerin veya poliollerin ve ayrıca aromatik alkollerin glisidilasyonu ile oluşturulur. Elde edilen malzemeler tek fonksiyonlu (örneğin dodekanol glisidil eter), iki fonksiyonlu (1,4-Bütandiol diglisidil eter) veya daha yüksek fonksiyonlu (örneğin trimetilolpropan triglisidil eter) olabilir. Bu reçineler tipik olarak oda sıcaklığında düşük viskozite gösterirler (10-200 mPa.s) ve genellikle reaktif seyrelticiler olarak adlandırılırlar. Nadiren tek başlarına kullanılırlar, ancak daha ziyade diğer epoksi reçinelerin viskozitesini değiştirmek (azaltmak) için kullanılırlar. Bu durum, viskozite düşürücü reaktif seyrelticiler içerenleri ifade etmek için 'modifiye epoksi reçine' teriminin kullanılmasına yol açmıştır. Epoksi reçinelerin mekanik özellikleri genellikle seyreltici kullanımı ile iyileştirilmez. Biyobazlı epoksi seyrelticiler de mevcuttur. ⓘ
Glisidilamin
Glisidilamin epoksi reçineleri, aromatik aminler epiklorohidrin ile reaksiyona girdiğinde oluşan yüksek fonksiyonlu epoksilerdir. Önemli endüstriyel sınıflar triglisidil-p-aminofenol (işlevsellik 3) ve N,N,N′,N′-tetraglisidil-bis-(4-aminofenil)-metandır (işlevsellik 4). Reçineler oda sıcaklığında düşük ila orta viskoziteye sahiptir, bu da EPN veya ECN reçinelerinden daha kolay işlenmelerini sağlar. Bu özellik, yüksek reaktivite, yüksek sıcaklık direnci ve elde edilen kürlenmiş ağın mekanik özellikleri ile birleştiğinde, onları havacılık ve uzay kompozit uygulamaları için önemli malzemeler haline getirmektedir. ⓘ
Kürlenme
Aminler, imidazoller, anhidritler ve ışığa duyarlı kimyasallar dahil olmak üzere epoksiyi kürlemek için kullanılabilecek birkaç düzine kimyasal vardır. ⓘ
Genel olarak, kürlenmemiş epoksi reçineler sadece zayıf mekanik, kimyasal ve ısı direnci özelliklerine sahiptir. Bununla birlikte, üç boyutlu çapraz bağlı termoset yapılar oluşturmak için doğrusal epoksi reçinenin uygun kürleştiricilerle reaksiyona sokulmasıyla iyi özellikler elde edilir. Bu süreç genellikle kürleme veya jelleşme süreci olarak adlandırılır. Epoksi reçinelerin kürlenmesi ekzotermik bir reaksiyondur ve bazı durumlarda kontrol edilmediği takdirde termal bozulmaya neden olacak kadar ısı üretir. ⓘ
Kürlenme, bir epoksinin kendisiyle reaksiyona girmesiyle (homopolimerizasyon) veya polifonksiyonel kürleyiciler veya sertleştiricilerle bir kopolimer oluşturmasıyla elde edilebilir. Bu kürlenme, maddenin direnç, dayanıklılık, çok yönlülük ve yapışma gibi niteliklerini üreten şeydir. Prensip olarak, reaktif hidrojen içeren herhangi bir molekül epoksi reçinenin epoksit grupları ile reaksiyona girebilir. Epoksi reçineler için yaygın sertleştirici sınıfları arasında aminler, asitler, asit anhidritler, fenoller, alkoller ve tiyoller bulunur. Göreceli reaktivite (en düşük ilk) yaklaşık olarak şu sıradadır: fenol < anhidrit < aromatik amin < sikloalifatik amin < alifatik amin < tiyol. ⓘ
Bazı epoksi reçine/sertleştirici kombinasyonları ortam sıcaklığında kürlenirken, çoğu ısı gerektirir; 150 °C'ye (302 °F) kadar sıcaklıklar yaygındır ve bazı özel sistemler için 200 °C'ye (392 °F) kadar çıkar. Kürleşme sırasında yetersiz ısı, eksik polimerizasyonlu bir ağa ve dolayısıyla mekanik, kimyasal ve ısı direncinin azalmasına neden olacaktır. Maksimum özelliklere ulaşmak için kürlenme sıcaklığı tipik olarak tamamen kürlenmiş ağın camsı geçiş sıcaklığına (Tg) ulaşmalıdır. Kürlenme hızını kontrol etmek ve ekzotermik reaksiyondan kaynaklanan aşırı ısı birikimini önlemek için sıcaklık bazen kademeli olarak artırılır. ⓘ
Ortam sıcaklığında sadece düşük veya sınırlı reaktivite gösteren, ancak yüksek sıcaklıkta epoksi reçinelerle reaksiyona giren sertleştiriciler gizli sertleştiriciler olarak adlandırılır. Gizli sertleştiriciler kullanıldığında, epoksi reçine ve sertleştirici karıştırılabilir ve kullanımdan önce bir süre saklanabilir, bu da birçok endüstriyel işlem için avantajlıdır. Çok gizli sertleştiriciler tek bileşenli (1K) ürünlerin üretilmesini sağlar, bu sayede reçine ve sertleştirici son kullanıcıya önceden karıştırılmış olarak tedarik edilir ve kürlenmeyi başlatmak için sadece ısı gerekir. Tek bileşenli ürünler genellikle standart 2 bileşenli sistemlere göre daha kısa raf ömrüne sahiptir ve ürünler soğutmalı depolama ve nakliye gerektirebilir. ⓘ
Epoksi kürlenme reaksiyonu küçük miktarlarda hızlandırıcıların eklenmesiyle hızlandırılabilir. Tersiyer aminler, karboksilik asitler ve alkoller (özellikle fenoller) etkili hızlandırıcılardır. Bisfenol A oldukça etkili ve yaygın olarak kullanılan bir hızlandırıcıdır, ancak bu maddeyle ilgili sağlık endişeleri nedeniyle artık giderek daha fazla değiştirilmektedir. ⓘ
Homopolimerizasyon
Epoksi reçine, kürlenmiş bir ağ oluşturmak için bir anyonik katalizör (tersiyer aminler veya imidazoller gibi bir Lewis bazı) veya bir katyonik katalizör (bor triflorür kompleksi gibi bir Lewis asidi) varlığında kendisiyle reaksiyona sokulabilir. Bu işlem katalitik homopolimerizasyon olarak bilinir. Ortaya çıkan ağ yalnızca eter köprüleri içerir ve yüksek termal ve kimyasal direnç gösterir, ancak kırılgandır ve genellikle kürleme işlemi için yüksek sıcaklık gerektirir, bu nedenle endüstriyel olarak yalnızca niş uygulamalar bulur. Epoksi homopolimerizasyonu, katyonik UV katalizörleri kullanılabileceğinden (örneğin UV kaplamalar için) UV kürleme gereksinimi olduğunda sıklıkla kullanılır. ⓘ
Aminler
Polifonksiyonel primer aminler, epoksi sertleştiricilerin önemli bir sınıfını oluşturur. Birincil aminler, bir hidroksil grubu ve ikincil bir amin oluşturmak için epoksit grubu ile bir ekleme reaksiyonuna girer. İkincil amin, üçüncül amin ve ek bir hidroksil grubu oluşturmak için bir epoksit ile daha fazla reaksiyona girebilir. Kinetik çalışmalar birincil aminin reaktivitesinin ikincil aminin yaklaşık iki katı olduğunu göstermiştir. Farklı fonksiyonlu veya çok fonksiyonlu amin kullanımı üç boyutlu çapraz bağlı bir ağ oluşturur. Alifatik, sikloalifatik ve aromatik aminlerin hepsi epoksi sertleştirici olarak kullanılır. Amin tipi sertleştiriciler, kürlenmiş kopolimer ağının hem işleme özelliklerini (viskozite, reaktivite) hem de nihai özelliklerini (mekanik, sıcaklık ve ısı direnci) değiştirecektir. Bu nedenle amin yapısı normalde uygulamaya göre seçilir. Farklı sertleştiriciler için genel reaktivite potansiyeli kabaca şöyle sıralanabilir; alifatik aminler > sikloalifatik aminler > aromatik aminler, ancak amino gruplarının yakınında sterik engel bulunan alifatik aminler bazı aromatik aminler kadar yavaş reaksiyona girebilir. Daha yavaş reaktivite, işlemciler için daha uzun çalışma süreleri sağlar. Aromatik aminler alifatik aminlere göre çok daha sert yapılar oluşturduğundan sıcaklık direnci genellikle aynı sırayla artar. Aromatik aminler, bir ana reçine ile karıştırıldığında mükemmel son özellikleri nedeniyle epoksi reçine sertleştiricileri olarak yaygın şekilde kullanılmıştır. Son birkaç on yılda, birçok aromatik aminin olası olumsuz sağlık etkileri hakkındaki endişeler, alifatik veya sikloalifatik amin alternatiflerinin kullanımının artmasına neden olmuştur. Aminler ayrıca özellikleri değiştirmek için karıştırılır, eklenir ve reaksiyona sokulur ve bu amin reçineleri, epoksi reçineleri kürlemek için TETA gibi saf bir aminden daha sık kullanılır. Giderek artan bir şekilde, diğer nedenlerin yanı sıra toksisite profilini azaltmaya yardımcı olmak için su bazlı poliaminler de kullanılmaktadır. ⓘ
bis(ethane-1,2-diamine)_200.svg){kind=small}
Anhidritler
Epoksi reçineler anhidritlerle termal olarak sertleştirilerek yüksek sıcaklıklarda uzun süreler boyunca önemli ölçüde özelliklerini koruyan polimerler oluşturulabilir. Reaksiyon ve ardından çapraz bağlanma sadece anhidrit halkasının açılmasından sonra, örneğin epoksi reçinesindeki ikincil hidroksil grupları tarafından gerçekleşir. Homopolimerizasyon epoksit ve hidroksil grupları arasında da meydana gelebilir. Anhidrit sertleştiricilerin yüksek gecikme süresi, onları kürlenmeden önce mineral dolgu maddelerinin eklenmesini gerektiren işleme sistemleri için, örneğin yüksek voltajlı elektrik izolatörleri için uygun hale getirir. Kürlenme hızı, anhidritlerin uygun hızlandırıcılarla eşleştirilmesiyle geliştirilebilir. Dianhidritler ve daha az ölçüde monoanhidritler için, dozaj seviyelerini optimize etmek için genellikle stokiyometrik olmayan, ampirik belirlemeler kullanılır. Bazı durumlarda, dianhidritler ve monoanhidritlerin karışımları sıvı epoksi reçinelerle ölçümü ve karıştırmayı iyileştirebilir. ⓘ
Fenoller
Bisfenol A veya novolak gibi polifenoller, normalde bir katalizör varlığında, yüksek sıcaklıklarda (130-180 °C, 266-356 °F) epoksi reçinelerle reaksiyona girebilir. Elde edilen malzeme eter bağlarına sahiptir ve tipik olarak aminler veya anhidritlerle kürlenerek elde edilenden daha yüksek kimyasal ve oksidasyon direnci gösterir. Birçok novolak katı olduğundan, bu sertleştirici sınıfı genellikle toz kaplamalar için kullanılır. ⓘ
Tiyoller
Merkaptanlar olarak da bilinen tiyoller, ortam veya ortam altı sıcaklıklarda bile epoksit grubu ile çok kolay reaksiyona giren bir sülfür içerir. Ortaya çıkan ağ tipik olarak yüksek sıcaklık veya kimyasal direnç göstermese de, tiyol grubunun yüksek reaktivitesi, ısıtmalı kürlemenin mümkün olmadığı veya çok hızlı kürlemenin gerekli olduğu uygulamalar için kullanışlıdır, örneğin ev tipi DIY yapıştırıcılar ve kimyasal kaya cıvata ankrajları için. Tiyoller, birçok iki bileşenli ev yapıştırıcısında tespit edilebilen karakteristik bir kokuya sahiptir. ⓘ
Uygulamalar
Epoksi bazlı malzemeler için uygulamalar çok geniştir ve çok yönlü olarak kabul edilirler. Uygulamalar arasında kaplamalar, yapıştırıcılar ve karbon fiber ve fiberglas takviyeler kullanılanlar gibi kompozit malzemeler bulunmaktadır (polyester, vinil ester ve diğer termoset reçineler de cam takviyeli plastik için kullanılmaktadır). Epoksilerin kimyası ve ticari olarak mevcut varyasyonların çeşitliliği, kür polimerlerinin çok geniş bir özellik yelpazesi ile üretilmesine olanak tanır. Beton ve çimentolu sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Genel olarak, epoksiler mükemmel yapışma, kimyasal ve ısı direnci, iyi ila mükemmel mekanik özellikleri ve çok iyi elektrik yalıtım özellikleri ile bilinir. Epoksilerin birçok özelliği değiştirilebilir (örneğin, epoksiler tipik olarak elektriksel olarak yalıtkan olmasına rağmen, iyi elektrik iletkenliğine sahip gümüş dolgulu epoksiler mevcuttur). Yüksek ısı yalıtımı veya elektronik uygulamalar için yüksek elektrik direnci ile birlikte ısı iletkenliği sunan varyasyonlar mevcuttur. ⓘ
Diğer termoset polimer malzeme sınıflarında olduğu gibi, istenen işleme veya nihai özellikleri elde etmek veya maliyeti düşürmek için farklı derecelerde epoksi reçinenin karıştırılması ve katkı maddeleri, plastikleştiriciler veya dolgu maddelerinin kullanılması yaygındır. Karıştırma, katkı maddeleri ve dolgu maddelerinin kullanımı genellikle formülasyon olarak adlandırılır. ⓘ
Reaksiyon ekzotermik olduğu için tüm karışım miktarları kendi ısısını üretir. Büyük miktarlar daha fazla ısı üretecek ve böylece reaksiyon hızını büyük ölçüde artıracak ve böylece çalışma süresini (pot-life) azaltacaktır. Bu nedenle, israfı önlemek ve daha güvenli olmak için hızlı bir şekilde kullanılabilecek daha küçük miktarları karıştırmak iyi bir uygulamadır. Bunları sertleştirmenin çeşitli yöntemleri vardır. ⓘ
Boyalar ve kaplamalar
İki parçalı epoksi kaplamalar, metal yüzeylerde ağır hizmet için geliştirilmiştir ve ısıyla sertleşen toz kaplamalardan daha az enerji kullanır. Bu sistemler mükemmel sertlikte sağlam, koruyucu bir kaplama sağlar. Tek parçalı epoksi kaplamalar suda bir emülsiyon olarak formüle edilir ve çözücüler olmadan temizlenebilir. ⓘ
Epoksi kaplamalar, lateks bazlı ve alkid bazlı boyalara göre ısıya daha dayanıklı oldukları için genellikle endüstriyel ve otomotiv uygulamalarında kullanılır. Epoksi boyalar, UV ışınlarına maruz kalma nedeniyle "tebeşirlenme" olarak bilinen bozulma eğilimindedir. ⓘ
Sararma olarak bilinen renk değişimi, epoksi malzemeler için yaygın bir olgudur ve genellikle sanat ve koruma uygulamalarında endişe kaynağıdır. Epoksi reçineler UV radyasyonuna maruz kalmadıklarında bile zamanla sararırlar. Epoksilerin sararmasını anlamada önemli ilerlemeler Down tarafından ilk olarak 1984'te (doğal karanlık yaşlandırma) ve daha sonra 1986'da (yüksek yoğunluklu ışık yaşlandırma) elde edilmiştir. Down, cam konservasyonunda kullanıma uygun çeşitli oda sıcaklığında sertleşen epoksi reçine yapıştırıcıları araştırmış ve bunların sararma eğilimlerini test etmiştir. Krauklis ve Echtermeyer, yaygın olarak kullanılan bir amin epoksi reçinesinde sararmanın mekanik kökenini keşfettiğinde, epoksi sararmasının temel bir moleküler anlayışı elde edildi ve 2018'de yayınlandı. Epoksi sararmasının moleküler nedeninin, polimerik karbon-karbon omurgasındaki karbonil gruplarının nükleofilik radikal atak yoluyla termo-oksidatif evrimi olduğunu buldular. ⓘ
Polyester epoksiler, yıkayıcılar, kurutucular ve diğer "beyaz eşyalar" için toz boya olarak kullanılır. Füzyon Bağlantılı Epoksi Toz Kaplamalar (FBE), petrol ve gaz endüstrisinde kullanılan çelik boruların ve bağlantı parçalarının, içme suyu iletim boru hatlarının (çelik) ve beton takviye inşaat demirinin korozyona karşı korunması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Epoksi kaplamalar, özellikle korozyon (paslanma) direncinin önemli olduğu metal yüzeylerde otomotiv ve deniz boyalarının yapışmasını iyileştirmek için astar olarak da yaygın şekilde kullanılmaktadır. Metal kutular ve kaplar, özellikle asidik olan domates gibi gıdalar için paslanmayı önlemek amacıyla genellikle epoksi ile kaplanır. Epoksi reçineler ayrıca terrazzo döşeme, yonga döşeme ve renkli agrega döşeme gibi dekoratif döşeme uygulamaları için de kullanılır. ⓘ
Epoksiler çeşitli şekillerde modifiye edilmiş, alkidlerle aynı şekilde kürlenen epoksi esterleri elde etmek için yağlardan elde edilen yağ asitleri ile reaksiyona sokulmuştur. Tipik olanlar L8 (%80 keten tohumu) ve D4 (%40 kurutulmuş hint yağı) idi. Bunlar genellikle stiren ile reaksiyona sokularak stirenli epoksi esterler elde edilir ve astar olarak kullanılırdı. Tambur astarları yapmak için fenoliklerle kürleme, amin reçineleri ile esterleri kürleme ve dirençli üst katlar yapmak için amino reçineleri ile epoksileri ön kürleme. ⓘ
En iyi örneklerden biri, inşaat sırasında gemileri astarlamak için solventsiz epoksilerin kullanıldığı bir sistemdi, bu sistemde kafada ön karıştırma ile sıcak havasız sprey sistemi kullanıldı. Bu, daha sonra yapışma sorunlarına neden olan film altında solvent tutma sorununu ortadan kaldırmıştır. ⓘ
Yapıştırıcılar
Epoksi yapıştırıcılar, "yapısal yapıştırıcılar" veya "mühendislik yapıştırıcıları" (poliüretan, akrilik, siyanoakrilat ve diğer kimyasalları içerir) olarak adlandırılan yapıştırıcı sınıfının önemli bir parçasıdır. Bu yüksek performanslı yapıştırıcılar, uçak, otomobil, bisiklet, tekne, golf sopası, kayak, snowboard ve yüksek mukavemetli bağların gerekli olduğu diğer uygulamaların yapımında kullanılır. Epoksi yapıştırıcılar hemen hemen her uygulamaya uyacak şekilde geliştirilebilir. Ahşap, metal, cam, taş ve bazı plastikler için yapıştırıcı olarak kullanılabilirler. Esnek veya sert, şeffaf veya opak/renkli, hızlı sertleşen veya yavaş sertleşen şekilde üretilebilirler. Epoksi yapıştırıcılar diğer yaygın yapıştırıcılara göre ısı ve kimyasal direnç açısından daha iyidir. Genel olarak, ısı ile kürlenen epoksi yapıştırıcılar, oda sıcaklığında kürlenenlere göre ısıya ve kimyasallara daha dayanıklı olacaktır. Epoksi yapıştırıcıların mukavemeti 350 °F (177 °C) üzerindeki sıcaklıklarda bozulur. ⓘ
Bazı epoksiler ultraviyole ışığa maruz bırakılarak sertleştirilir. Bu tür epoksiler optik, fiber optik ve optoelektronikte yaygın olarak kullanılır. ⓘ
Endüstriyel takımlar ve kompozitler
Epoksi sistemler kalıplar, ana modeller, laminatlar, dökümler, fikstürler ve diğer endüstriyel üretim yardımcılarını üretmek için endüstriyel takım uygulamalarında kullanılır. Bu "plastik kalıplar" metal, ahşap ve diğer geleneksel malzemelerin yerini alır ve genellikle verimliliği artırır ve genel maliyeti düşürür veya birçok endüstriyel işlem için teslim süresini kısaltır. Epoksiler ayrıca elyaf takviyeli veya kompozit parçaların üretiminde de kullanılır. Polyester reçinelerden ve vinil ester reçinelerden daha pahalıdırlar, ancak genellikle daha güçlü ve sıcaklığa daha dayanıklı termoset polimer matrisli kompozit parçalar üretirler. ⓘ
Rüzgar türbini teknolojisi kompozitleri
Epoksi reçineler, daha uzun ve daha verimli rotor kanatlarının üretilmesine olanak tanıyan çok yüksek mukavemet / ağırlık özelliklerine sahip kompozitler üretmek için cam veya karbon fiber kumaşlarla birlikte bağlama matrisi olarak kullanılır. Buna ek olarak, açık deniz ve kara rüzgar enerjisi tesislerinde epoksi reçineler çelik kuleler, taban dikmeleri ve beton temeller üzerinde koruyucu kaplama olarak kullanılır. Tam UV koruması sağlamak, operasyonel ömürleri uzatmak ve bakım maliyetlerini düşürmek için üzerine alifatik poliüretan son katlar uygulanır. Aktarma organları aracılığıyla rotor kanatlarına bağlanan elektrik jeneratörleri, mekanik rüzgar enerjisini kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürür ve epoksilerin elektrik yalıtımına ve yüksek termal direnç özelliklerine güvenir. Aynı durum rüzgar değirmenlerini şebekeye bağlayan transformatörler, burçlar, ara parçalar ve kompozit kablolar için de geçerlidir. Avrupa'da rüzgar enerjisi bileşenleri, pazarın yaklaşık %27'sini oluşturarak epoksi uygulamalarının en büyük segmentini oluşturmaktadır. ⓘ
Elektrik sistemleri ve elektronikler
Epoksi reçine formülasyonları elektronik endüstrisinde önemlidir ve motorlarda, jeneratörlerde, transformatörlerde, şalt cihazlarında, burçlarda, izolatörlerde, baskılı kablo panolarında (PWB) ve yarı iletken kapsülleyicilerde kullanılır. Epoksi reçineler mükemmel elektrik izolatörleridir ve elektrik bileşenlerini kısa devre, toz ve nemden korur. Elektronik endüstrisinde epoksi reçineler, entegre devrelerin, transistörlerin ve hibrit devrelerin kalıplanmasında ve baskılı devre kartlarının yapımında kullanılan birincil reçinedir. En büyük hacimli devre kartı türü olan "FR-4 kartı", bir epoksi reçinesi ile bir kompozit halinde bağlanmış cam bezi katmanlarından oluşan bir sandviçtir. Epoksi reçineler bakır folyoyu devre kartı alt tabakalarına bağlamak için kullanılır ve birçok devre kartındaki lehim maskesinin bir bileşenidir. ⓘ
Esnek epoksi reçineler transformatörleri ve indüktörleri kaplamak için kullanılır. Kürlenmemiş epoksi üzerinde vakum emdirme kullanılarak, sargıdan sargıya, sargıdan nüveye ve sargıdan izolatöre hava boşlukları ortadan kaldırılır. Kürlenmiş epoksi bir elektrik yalıtkanıdır ve havadan çok daha iyi bir ısı iletkenidir. Transformatör ve endüktör sıcak noktaları büyük ölçüde azalır ve bileşene potasız ürüne göre daha istikrarlı ve daha uzun bir ömür sağlar. ⓘ
Epoksi reçineler, reçine dağıtma teknolojisi kullanılarak uygulanır. ⓘ
Petrol ve petrokimya
Epoksiler, bir rezervuarda aşırı tuzlu su üreten seçici katmanları tıkamak için kullanılabilir. Bu teknik "su kapatma işlemi" olarak adlandırılır. ⓘ
Tüketici ve denizcilik uygulamaları
Epoksiler hırdavatçılarda, tipik olarak kullanımdan hemen önce karıştırılması gereken ayrı reçine ve sertleştirici içeren bir paket halinde satılır. Ayrıca tekne mağazalarında denizcilik uygulamaları için tamir reçineleri olarak da satılırlar. Epoksiler tipik olarak bir teknenin dış katmanında kullanılmazlar çünkü UV ışığına maruz kaldıklarında bozulurlar. Genellikle tekne onarımı ve montajı sırasında kullanılırlar ve daha sonra UV koruması sağlayan geleneksel veya iki parçalı poliüretan boya veya deniz vernikleri ile kaplanırlar. ⓘ
Denizcilikte iki ana kullanım alanı vardır. Daha yaygın olan polyester reçinelere göre daha iyi mekanik özellikleri nedeniyle epoksiler, yüksek mukavemet/ağırlık oranının gerekli olduğu bileşenlerin ticari üretiminde kullanılır. İkinci alan ise epoksilerin mukavemeti, boşluk doldurma özellikleri ve ahşap dahil birçok malzemeye mükemmel yapışma özelliğinin uçak ve tekneler dahil amatör inşaat projelerinde bir patlama yaratmış olmasıdır. ⓘ
Polyester reçineler ve vinilester reçinelerle kullanılmak üzere formüle edilmiş normal jelkot epoksi yüzeylere yapışmaz, ancak epoksi polyester reçine yüzeylere uygulandığında çok iyi yapışır. Normalde polyester fiberglas yatların içini kaplamak için kullanılan "Flocoat" da epoksilerle uyumludur. ⓘ
Epoksi malzemeler biraz daha yavaş sertleşme eğilimindeyken, polyester malzemeler özellikle çok fazla katalizör kullanıldığında hızlı sertleşme eğilimindedir. Her iki durumda da kimyasal reaksiyonlar ekzotermiktir. ⓘ
Polyester reçineleri ve epoksi reçineleri ilişkilendirmek yaygın olsa da, özellikleri yeterince farklıdır ve ayrı malzemeler olarak ele alınmaları uygundur. Polyester reçineler, cam elyafı gibi takviye edici bir malzeme ile kullanılmadıkça tipik olarak düşük mukavemetlidir, takviye edilmedikçe nispeten kırılgandır ve düşük yapışma özelliğine sahiptir. Buna karşın epoksiler doğal olarak güçlü, biraz esnek ve mükemmel yapışma özelliğine sahiptir. Bununla birlikte, polyester reçineler çok daha ucuzdur. ⓘ
Epoksi reçineler tipik olarak belirtilen özellikleri elde etmek için üçüncü bir kimyasal oluşturan iki bileşenin hassas bir karışımını gerektirir. Gerekli özelliklere bağlı olarak, oran 1:1 veya 10:1'den fazla olabilir, ancak genellikle tam olarak karıştırılmaları gerekir. Nihai ürün daha sonra hassas bir termoset plastiktir. Karıştırılana kadar iki element nispeten inerttir, ancak 'sertleştiriciler' kimyasal olarak daha aktif olma eğilimindedir ve atmosferden ve nemden korunmalıdır. Reaksiyonun hızı, nihai ürünün yapısını değiştirebilecek farklı sertleştiriciler kullanılarak veya sıcaklık kontrol edilerek değiştirilebilir. ⓘ
Buna karşılık, polyester reçineler genellikle 'terfi ettirilmiş' bir formda kullanıma sunulur, öyle ki önceden karıştırılmış reçinelerin sıvıdan katıya ilerlemesi çok yavaş da olsa halihazırda devam etmektedir. Kullanıcı için mevcut olan tek değişken, bu sürecin hızını, genellikle çok toksik olan Metil-Etil-Keton-Peroksit (MEKP) gibi bir katalizör kullanarak değiştirmektir. Katalizörün nihai üründeki varlığı aslında istenen özelliklerden uzaklaşır, bu nedenle sertleşme kabul edilebilir bir hızda ilerlediği sürece az miktarda katalizör tercih edilir. Bu nedenle polyesterlerin sertleşme hızı, katalizör miktarı ve türünün yanı sıra sıcaklıkla da kontrol edilebilir. ⓘ
Yapıştırıcı olarak epoksiler üç şekilde bağlanır: a) Mekanik olarak, çünkü yapıştırma yüzeyleri pürüzlendirilmiştir; b) yakınlık yoluyla, çünkü kürlenmiş reçineler fiziksel olarak yapıştırma yüzeylerine o kadar yakındır ki ayrılmaları zordur; c) iyonik olarak, çünkü epoksi reçineler yapıştırma yüzeyleriyle atomik düzeyde iyonik bağlar oluşturur. Bu sonuncusu büyük ölçüde üçü arasında en güçlü olanıdır. Buna karşın, polyester reçineler bunlardan yalnızca ilk ikisini kullanarak bağ kurabilir, bu da yapıştırıcı olarak ve deniz onarımında kullanımlarını büyük ölçüde azaltır. ⓘ
İnşaat uygulamaları
Epoksiler birkaç on yıldır inşaat için araştırılmakta ve kullanılmaktadır. Katkı maddesi olarak kullanıldıklarında harç ve beton maliyetini artırmalarına rağmen, özellikleri geliştirirler. Epoksilerin ve diğer geri dönüştürülmüş plastiklerin özellikleri geliştirmek ve atıkları geri dönüştürmek için harçlarda kullanımını araştırmaya yönelik çalışmalar devam etmektedir. PET ve plastik torbalar gibi plastik malzemelerin yoğunlaştırılması ve daha sonra bunların kısmen agrega yerine kullanılması ve betonu geliştirmek için epoksiye ek olarak polimerik bir bağlayıcı olarak kullanılmak üzere PET'in depolimerize edilmesi aktif olarak incelenmektedir. ⓘ
Havacılık ve uzay uygulamaları
Havacılık ve uzay endüstrisinde epoksi, daha sonra fiber ile güçlendirilen yapısal bir matris malzemesi olarak kullanılır. Tipik elyaf takviyeleri arasında cam, karbon, Kevlar ve bor bulunur. Epoksiler yapısal yapıştırıcı olarak da kullanılır. Ahşap gibi malzemeler ve diğer 'düşük teknolojili' malzemeler epoksi reçine ile yapıştırılır. Epoksiler genellikle mekanik özellikler ve çevresel bozulmaya karşı direnç açısından diğer reçine türlerinin çoğundan daha iyi performans gösterir. ⓘ
Biyoloji
Durcupan gibi suda çözünen epoksiler, elektron mikroskobu örneklerini plastiğe gömmek için yaygın olarak kullanılır, böylece bir mikrotom ile kesilebilir (ince dilimlenebilir) ve ardından görüntülenebilir. ⓘ
Sanat
Pigment ile karıştırılan epoksi reçine, tam bir resim oluşturmak için üst üste katmanlar dökülerek bir boyama aracı olarak kullanılabilir. Ayrıca takılarda, süslemeler ve etiketler için kubbeleme reçinesi olarak ve sanat eserleri, tezgahlar ve masalar için dekupaj tipi uygulamalarda kullanılır. Sanat ve tarihi yapıların korunması için kullanılmış ve üzerinde çalışılmıştır. ⓘ
Üretim
Küresel epoksi reçine pazarı 2021 yılında yaklaşık 9,1 (Milyar ABD Doları) değerindeydi ve 2028 yılına kadar yaklaşık 14,7 (Milyar ABD Doları) gelir elde edeceği tahmin ediliyor ve 2022'den 2028'e kadar olan dönemde yaklaşık% 6,8'lik bir YBBO kaydedecek. Epoksi reçine pazarına, toplam pazar payının %55,2'sine katkıda bulunan Asya-Pasifik bölgesi hakimdir. Çin, küresel reçine üretiminin yaklaşık %35'ini tüketerek küresel olarak en büyük üretici ve tüketici konumundadır. Küresel pazar yaklaşık 50-100 temel veya emtia epoksi reçine ve sertleştirici üreticisinden oluşmaktadır. Avrupa'da 2017 yılında yaklaşık 323.000 ton epoksi reçine üretilmiş ve 1.055 milyon € satış elde edilmiştir. Almanya, Avrupa'daki en büyük epoksi reçine pazarıdır ve onu İtalya, Fransa, İngiltere, İspanya, Hollanda ve Avusturya takip etmektedir. ⓘ
Yukarıda bahsedilen bu emtia epoksi üreticileri tipik olarak epoksi reçinelerini daha küçük son kullanıcılar için kullanılabilir bir formda satmazlar, bu nedenle büyük üreticilerden epoksi hammaddeleri satın alan ve daha sonra bu hammaddelerden epoksi sistemlerini birleştiren (karıştıran, değiştiren veya başka şekilde özelleştiren) başka bir grup şirket vardır. Bu şirketler "formülatör" olarak bilinmektedir. Satılan epoksi sistemlerinin çoğunluğu bu formülatörler tarafından üretilir ve epoksi pazarının dolar değerinin %60'ından fazlasını oluştururlar. Bu formülatörlerin epoksileri modifiye edebilmelerinin yüzlerce yolu vardır - mineral dolgu maddeleri (talk, silika, alümina, vb.) ekleyerek, esnekleştiriciler, viskozite azaltıcılar, renklendiriciler, kıvam arttırıcılar, hızlandırıcılar, yapışma arttırıcılar, vb. ekleyerek. Bu modifikasyonlar maliyetleri düşürmek, performansı artırmak ve işleme kolaylığını geliştirmek için yapılır. Sonuç olarak, tipik bir formülatör, her biri belirli bir uygulama veya pazarın gereksinimlerine göre uyarlanmış düzinelerce hatta binlerce formülasyon satmaktadır. ⓘ
Epoksi reçine üretimi için hammaddeler günümüzde büyük ölçüde petrol türevlidir, ancak bazı bitki türevli kaynaklar artık ticari olarak mevcut hale gelmektedir (örneğin, epiklorohidrin yapmak için kullanılan bitki türevli gliserol). ⓘ
Sağlık riskleri
Kürlenmemiş haldeki sıvı epoksi reçineler çoğunlukla gözler ve cilt için tahriş edici ve suda yaşayan organizmalar için toksik olarak sınıflandırılır. Katı epoksi reçineler genellikle sıvı epoksi reçinelerden daha güvenlidir ve birçoğu tehlikeli olmayan malzemeler olarak sınıflandırılır. Epoksi reçinelerle ilişkili özel bir risk hassasiyettir. Bu riskin düşük moleküler ağırlıklı epoksi seyrelticiler içeren epoksi reçinelerde daha belirgin olduğu gösterilmiştir. Epoksi reçinelere maruz kalmak zamanla alerjik bir reaksiyona neden olabilir. Hassaslaşma genellikle uzun bir süre boyunca tekrarlanan maruziyet (örneğin kötü çalışma hijyeni veya koruyucu ekipman eksikliği) nedeniyle oluşur. Alerjik reaksiyon bazen maruziyetten birkaç gün gecikmeli olarak ortaya çıkar. Alerjik reaksiyon genellikle dermatit şeklinde, özellikle de maruziyetin en yüksek olduğu bölgelerde (genellikle eller ve ön kollar) görülür. Epoksi kullanımı plastik kullanıcıları arasında mesleki astımın ana kaynağıdır. Güvenli bertaraf da dikkate alınmalıdır, ancak genellikle sıvı atık yerine katı atık üretmek için kasıtlı kürlemeyi içerir. ⓘ