Härdningspolymerer

Härdningspolymerer är polymerer som efter tillförd energi genomgår en systematisk korsbindning och bildar ett tvärbundet, oåterkalleligt nätverk. Efter härdning är materialen vanligtvis löslösa och infusibla och uppvisar hög mekanisk styrka, termisk stabilitet och kemikalieresistens. Jämfört med termoplaster kan härdningspolymerer inte smältas om och återformas.

Härdningsprocessen sker oftast genom att kedjeformerna kopplas ihop via kemiska länkar. Det innebär högre tvärbindningsdensitet än i omättade kedjor, vilket höjer Tg och ger styvhet samt hårdhet. Härdningen kan ske genom additiv eller kondensationsreaktioner. Vid additiv härdning bildas nya kovalenta länkar mellan kedjorna utan avspjälkning av små molekyler; ofta drivs processen av fria radikaler eller cationsinitiering och kan vara UV- eller värmeaktiverad. Vid kondensationshärdning frigörs små molekyler som vatten, alkohol eller ammoniak, när länkar bildas.

Vanliga härdningspolymerer inkluderar epoxihärdade system (epoxi + härdare), polyuretanbaserade härdningar, fenol- och melaminformaldehydbaserade resiner, silikoner och polyimider. UV-curable acryl- och methacrylatharts används i coatings och skrivbara material. Epoxier används i elektronik, lacker och kompositmaterial, medan fenol- och urea-formaldehydresiner ofta används i laminat och adhesivapplikationer.

Begränsningar inkluderar brittleness, krympning under härdning och begränsad återmjukning eller omformning. Olika härdningstyper kräver kontroll av pot life, exotherm och härdningstemperatur för att uppnå önskade egenskaper.