Harze:Die wichtigsten Bedingungen für eine erfolgreiche Verarbeitung von Epoxidharzen

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Optimale Lagerung der Original-Behälter  

Lagerung / Haltbarkeit: In ungeöffneten Originalbehältern, dunkel und über 15 °C / mindestens 2-3 Jahre.
Insbesondere unmittelbar vor der Verarbeitung, sollten Harz/Härter wenigstens 12 Stunden bei Raumtemperatur (20 - 25 Grad) gelagert werden.
Harz/Härter nur verarbeiten, solange das Mindesthaltbarkeitsdatum noch nicht überschritten ist (Harze sind hier in der Regel weniger kritisch als Härter).

 

Öffnen der Originalbehälter und Entnahme der Komponenten

Wenn Originalbehälter geöffnet werden, sollte die Luftfeuchtigkeit möglichst gering sein ( 65 % sind ideal). Insbesondere die Härter neigen zur Reaktion mit Luftfeuchtigkeit und verlieren dann an Qualität, je länger oder je öfter der Kontakt stattfindet. Je öfter ein Behälter geöffnet wird, desto öfter kommt er mit Luftsauerstoff und Feuchtigkeit und sonstigen Bestandteilen, die sich in der Umgebungsluft befinden, in Kontakt. Insbesondere die Härter reagieren mit allen organischen Bestandteilen in der Luft. Je nach Temperatur und Reaktionsfreudigkeit mehr oder weniger schnell und mit mehr oder weniger grossen Auswirkungen auf die Qualität des Härters.
Bei der Entnahme der Komponenten muss auch darauf geachtet werden, Epoxid-Harz/Härter nicht mit verschmutztem Werkzeug zu kontaminieren (Pinsel, Rührstäbchen, Mixer)

 

Verarbeitung

Während der Verarbeitung sollte die Temperatur der Epoxidharzsysteme und der Umgebungstemperatur idealerweise bei ca. 20 °C liegen.
Niedrigere oder höhere Temperaturen können die Verarbeitung erschweren oder unmöglich machen. Unter anderem ist dies allerdings auch abhängig vom verwendeten Epoxidharzsystem. Spezielle Epoxidharzsysteme können bereits ab 5 Grad aufwärts verarbeitet werden. Andere benötigen Verarbeitungstemperaturen weit über 25 Grad.
Auch während der Verarbeitung sollte die Luftfeuchtigkeit möglichst gering sein ( 65 % sind ideal) und die Umgebungsluft darf nicht mit Fremdstoffen kontaminiert sein Insbesondere Ölnebel aus Kompressoren oder auch Lösemitteldämpfe, können die Aushärtung negativ beeinflussen und sich damit auf die Qualität der Bauteile auswirken.
Mit Fremdstoffen kontaminierte Luft kann auch Trennwirkung haben und die Verbindung zwischen zwei Schichten Epoxid bzw. Laminat beeinträchtigen.
Beispielsweise kann die Verbindung/Verklebung zwischen EP-Gelcoats und EP-Laminat dadurch, teils gravierend, verschlechtert werden.

 

Mischen von Harz und Härter

Harz und Härter müssen möglichst genau dosiert werden (+/-2 Teile) und zwar vorzugsweise nach Gewicht, nur im Ausnahmefall nach Volumen. Die Mengen sollten wegen der entsprechenden Toleranzen nicht zu klein sein (je kleiner die verwendete Menge Harz/Härter, desto kleiner die Toleranz). Ideal sind Mengen von > 50 g Harz + dazugehörige Menge Härter, abgewogen mit einer geeigneten Digitalwaage und vermischt in einem geeigneten Mischgefäss (zu finden im R&G-Shop)
Die Vermischung der Komponenten muss so gründlich wie möglich erfolgen. Auch hier ist es vorteilhaft, nicht zu kleine Ansätze zu verwenden, weil es sonst in der Praxis zu überschüssigem Harz oder Härter an den Wandungen der Mischgefässe kommt. Die Praxis zeigt, dass Fehlhärtungen zunehmen, je kleiner die angemischte Menge ist. Wichtig: Eine höhere Härterzugabe als vorgeschrieben ergibt keine schnellere Härtung, sondern nur schlechtere Eigenschaften. Ebenso lässt sich die Verarbeitungszeit durch eine geringere Härterzugabe nicht verlängern. Bei großen Abweichungen kann die Härtung ausbleiben! Weitere Informationen finden Sie an anderer Stelle in unserem WIKI und auch in den Verarbeitungsanleitungen, die den Arbeitspackungen der Epoxidharzsysteme beiliegen.
 


Härtung - Einfluß der Luftfeuchtigkeit

Während der Härtung sollen die Umweltbedingungen so lange ideal sein, bis das Epoxidharzsystem vollständig ausgehärtet ist. Insbesondere wenn Epoxidharzsysteme verarbeitet werden die bei Raumtemperatur aushärten sollen, dürfen Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw. über einen längeren Zeitraum nicht schwanken. Gleichbleibende Bedingungen bis zur vollständigen Aushärtung sind sehr wichtig um eine möglichst hohe Bauteilqualität zu erzielen.

 Formenharz-P-+161-Luftfeuchtigkeit.jpg

Links im Bild: Aushärtung bei zu hoher Luftfeuchtigkeit, rechts im Bild: Aushärtung bei normaler Luftfeuchtigkeit, in diesem Beispiel, Formenharz P mit Härter EPH 161
Die ideale Luftfeuchtigkeit liegt bei ​​​​​​​65 %, je weniger, desto besser 
Die Raumtemperatur lag in beiden Fällen bei ca. 22 Grad Celsius

 

Der Untergrund auf den das Epoxidharzsystem aufgetragen wird

Der Untergrund, also beispielsweise eine Negativ-Form, egal aus welchem Material, sollte in der Regel wenigstens die gleiche Temperatur aufweisen wie die Raumtemperatur, also etwa 20-25 Grad (abweichen bei speziellen Epoxidharzsystemen, speziellen Anwendungen).
Soll eine Verklebung mit dem Untergrund stattfinden, muss dessen Oberfläche frei von jeder Verunreinigung, frei von allen Bestandteilen sein, die eine Trennwirkung entfalten könnten.
Soll keine Verbindung mit dem Untergrund hergestellt werden, also beispielsweise im Formenbau, dann muss auf die korrekte Verarbeitung des Trennmittels geachtet werden.
Wenn Trennmittel unsachgemäß verarbeitet werden, kann dies die Aushärtung des Epoxidharzsystems zur Folge haben (beispielsweise weil im Trennmittel enthaltenen Lösemittel nicht vollständig verdunstet sind). Materialien, wie beispielsweise Vaseline oder Fett, die durch ihre Konsistenz das Epoxidharzsystem kontaminieren, können ebenfalls zu fehlerhafter Aushärtung führen.

 

Weitergehende Verarbeitungshinweise

Aufrühren

Harzkomponenten, die Füllstoffe enthalten (Gelcoat, Formenharz), sollten vor Gebrauch gründlich aufgerührt werden.
Ein Erwärmen im Wasserbad/Mikrowelle vereinfacht die Homogenisierung.
Wichtig: Füllstoffe setzen sich ab und entmischen sich!


Mischen

Das Mischen der Harz-/Härterkomponenten muss sehr sorgfältig geschehen. Die Rührzeit sollte minimal 60 Sekunden betragen. Einen scharfkantigen Rührspatel verwenden, um ein Abstreifen zu ermöglichen.
Wichtig: Dem Becherrand und -boden sind größte Aufmerksamkeit zu schenken. Ein mehrmaliges Abstreifen mittels Rührholz verhindert zuverlässig eine ungleichmäßige Durchmischung!


Verarbeitungsbedingungen

a.) Temperatur: Die optimale Verarbeitungstemperatur liegt bei ca. 20 °C. Eine Temperatursteigerung von 10 °C halbiert die Topfzeit/verdoppelt die Reaktivität.
Wichtig: Bei höheren Verarbeitungstemperaturen sollten, vor allem bei hochreaktiven Systemen (kurze Topfzeit/kleiner 40 min.), keine grösseren Mengen angemischt werden. Da die Wärmeableitung aus dem Mischgefäß sehr gering ist, wird der Behälterinhalt durch die Reaktionswärme sehr schnell erhitzt. Dabei können Temperaturen über 200 °C entstehen, bei denen die Harzmasse unter starker Rauchentwicklung verkocht. Dies trifft auch auf großvolumige Vergüsse von hochreaktiven Systemen zu.
b.) Luftfeuchtigkeit: Die Luftfeuchtigkeit während der Verarbeitung sollte 65 % rel. Luftfeuchte nicht überschreiten. Feuchte Füllstoffe können die Aushärtung ebenfalls negativ beeinflussen.
Wichtig: PU-Harze reagieren sehr stark mit der Luft - bzw. Umgebungsfeuchtigkeit unter Aufschäumen (Feuchtigkeit begrenzt auch die Haltbarkeit). EP-Harze werden durch Feuchtigkeit beschleunigt!
 

Füllstoffe und Zusätze

Die Eigenschaften von Epoxidharzen können durch verschiedene Zusätze verbessert werden. Pigmente werden zur Farbgebung, Füllstoffe zur Erhöhung der mechanischen Festigkeiten des Formstoffes verwendet.
Wir empfehlen die Verwendung fertiger Pigment-Farbpasten (Epoxidfarbpasten), die sich leicht und ohne zu verklumpen einmischen lassen.
Füllstoffe sind z.B. Glasschnitzel, Thixotropiermittel, Baumwollflocken und Glass-Bubbles. Füllstoffe können kugel-, stäbchen- oder plättchenförmig sein.
 
Beim Mischen der Komponenten empfehlen wir eine bestimmte Reihenfolge:

Füllstoffe werden dem fertigen Harz-Härter-Gemisch zugesetzt, ebenso die R&G Universal-Farbpasten und R&G Transparentfarben. Das Mischungsverhältnis wird nicht verändert.
Vor allem Metallpulver dürfen nicht direkt in die Härterkomponente gegeben werden, da sie Verdickungen und harte Bodenabsetzungen bilden.  
Die Zugabe reaktiver Zusätze sollte nicht in die fertige Harz/Härter-Mischung erfolgen, da sie das Mischungsverhältnis verändern:
Komponenten, die Epoxidgruppen enthalten (Flexibilisator, Aktivverdünner), werden in die Harzkomponente gemischt.
Aminhaltige Zusätze wie z.B. Haftvermittler (Aminsilane) dürfen demzufolge nur der Härterkomponente zugesetzt werden.
 

Mischtabelle

Eine Mischtabelle zum Aushang am Arbeitsplatz finden sie hier. Dort finden Sie auf einen Blick das entsprechende Mischungsverhältnis für verschiedene Ansatzgrößen.


Das Rühren

Kleine Mengen bis  500 g sollten gründlich von Hand 1 - 2 Minuten gerührt werden.  Dazu empfehlen wir Holzrührspatel.
Größere Ansätze lassen sich nur noch mittels Mischpropeller (Rührer mit Kunststoffpropeller oder Rührer mit Metallpropeller) und Bohrmaschine vermischen. Trotz maschineller, intensiver Vermischung der Komponenten sollte der Boden und die Wandung des Mischgefäßes mit einer sauberen Holzlatte abgestreift werden.  


Arbeitsgeräte und Mischgefäße

Die für Harz und Härter verwendeten Gefäße, Geräte und Werkzeuge müssen sauber sein. Es darf sich auch kein Öl-, Wachs- oder Fettfilm an den Teilen befinden. Arbeitsgeräte, mit denen Trennmittel gehandhabt werden, sind getrennt von den Arbeitsgeräten für Harz und Härter zu halten. Um die Verschmutzungsgefahr weiter ausschließen zu können, sollten Harz, Härter oder die Mischung abgedeckt werden.