Technische Hinweise | Kristallisation von flüssigen Epoxydharzen

Kristalli­sa­tion
Unter bes­timmten Bedin­gun­gen k nnen Epoxy­d­harze trübe wer­den und dabei eindick­en. Sie sehen dann aus wie Schlamm. Dieser Prozess kann soweit gehen, das das Harz sog­ar fest wird. Dieser Prozess ist die Kristalli­sa­tion. Der Prozess ist ver­gle­ich­bar zum Ein­frieren von Wass­er. Auch Wass­er bildet beim Abkühlen langsam Kristalle aus und wird dann fest. Der Prozess ist reversibel: sobald Wärme zuge­führt wird, ver­flüs­sigt sich das Wass­er wieder. Das Gle­iche passiert mit dem Epoxy­d­harz. Nur das der Schmelzpunkt nicht bei 0°C liegt, son­dern bei etwa 50°C.

Wie erkenne ich, ob mein Harz betrof­fen ist?
Die ersten Anze­ichen sind ein wolkiges oder milchiges Ausse­hen des Harzes. Deut­lich leichter natür­lich bei eher klaren Sys­te­men wie unserem Ampreg 30 zu erken­nen. Dieses opake Erschei­n­ungs­bild wird durch kleine Kristalle erzeugt die im Harz schweben. Diese Kristalle wach­sen und bilden mit der Zeit Klumpen. Gle­ichzeit­ig verän­dert sich das Fliesver­hal­ten des Harzes: es wirkt immer dick­flüs­siger. Da das kristallisierte Harz eine höhere Dichte hat, sinken die größeren Klumpen langsam zu Boden und bilden eine feste Schicht. Nach ein­er gewis­sen Zeit ist der gesamte Behäl­ter verfestigt.

Warum kristallisiert das Epoxydharz?
Nicht jedes Harz neigt zum kristallisieren, aber einige Voraus­set­zun­gen begün­sti­gen eine Kristallisation.

Viskosität
Niedrigviskose Harze zeigen eine aus­gepr gtere Nei­gung zur Kristalli­sa­tion. Dies liegt daran, das die dün­n­flüs­sige Matrix den einzel­nen Molekülen weniger Wider­stand bietet um eine Git­ter­struk­tur auszubilden.

Rein­heit
Je rein­er ein Harz ist, desto eher kristallisiert es, da weniger Addi­tive vorhan­den sind, die die Kristalli­sa­tion stören können.

Tem­per­atur
Ein­er der Haupt­gründe für die Kristalli­sa­tion ist aber ein häu­figer Wech­sel der Tem­per­atur und damit das per­ma­nente leichte Erwär­men und wieder Abkühlen des Harzes. Dies unter­stützt die richtige Anord­nung der Moleküle für eine Kristalli­sa­tion. Häu­fig reicht schon der nor­male Unter­schied zwis­chen Tag und Nacht aus, um das Harz kristallisieren zu lassen.

Ver­schmutzung
Durch einge­tra­gene Schmutz­par­tikel (Staub) wird eine Kristalli­sa­tion begün­stigt. Die Schmutz­par­tikel dienen dabei als Start­punkt oder Kristalli­sa­tionskern, von dem aus der Harzkristall wächst. Sobald die ersten Kristalle vorhan­den sind wird der Prozess immer zügiger ablaufen bis das gesamte Harz kristallisiert ist.

Was kann man tun?
Wie schon weit­er oben erwäh­nt ist der Prozess reversibel. Um also die Kristalle wieder aufzulösen muss das Harz erwärmt wer­den. Dazu wird das Harz auf über 50°C erwärmt. Wir empfehlen 60 °C. Das Harz wird solange auf dieser Tem­per­atur gehal­ten bis alle Kristalle wieder aufgelöst sind. Dies kann, abhängig von der Gebinde­größe, dur­chaus einige Tage dauern. Auf­grund der schlecht­en Wärmeleitung von Kun­st­stof­fen sollte man für ein Fass etwa 2–3 Tage ver­an­schla­gen. Ist das Harz noch flüs­sig hil­ft kon­tinuier­lich­es Rühren beim Aufwärmen.

Achtung: wer­den nicht alle Kristalle aufgelöst kann das Harz inner­halb weniger Tage wieder voll­ständig kristallisiert sein.

Nach­dem alle Kristalle aufgelöst sind und das Harz wieder abgekühlt ist, kann das Harz bedenken­los und ohne Qual­itätsver­lust einge­set­zt werden.
Wie kann man das Harz erwär­men? Für Fäss­er und IBC’s sind soge­nan­nte Heiz­man­schet­ten ver­füg­bar (zum Beispiel bei ESSKA). Damit kön­nen die Behäl­ter problemlos
beheizt wer­den. Behelf­sweise kann auch ein Wasser­bad verwenden