אפוקסי

מבנה כימי של פולימר אפוקסי

אפוקסי (Epoxy; נקרא גם פוליאפוקסיד) הוא פולימר אפוקסידי תרמוסטי שמתקשה כאשר הוא מעורבב עם חומר מקשה או זרז.

השרפים האפוקסיים הנפוצים ביותר נוצרים מתערובת של אפיכלורוהידרין וביספנול A. הניסיונות הראשונים להפקת שרפים אפוקסיים מאפיכלורוהידרין החלו ב 1927 בארצות הברית, אך ההצלחה המסחרית הראשונה הייתה של ד"ר פייר קסטן השווייצרי וד"ר גרילני האמריקאי, בשנות השלושים. חברת Ciba השווייצרית קנתה את רישיונות היצור מקסטן, והפכה לאחת משלוש יצרניות האפוקסי הגדולות בעולם.

תעשיית האפוקסי

דבק אפוקסי

תעשיית האפוקסי העולמית נאמדת במחזור של כ־15 מיליארד דולר בשנה. כ־50-100 יצרנים מייצרים חומרים אפוקסיים. הגדולים מביניהם הם "רזולושן", לשעבר חלק מ"של", דאו כימיקלים והנטסמן, Ciba לשעבר ו"ויואסיטי" האוסטרלית. יתר החברות פועלות בשווקים מקומיים בלבד, מייצרות רק מקשים לאפוקסי או מוצרים מיוחדים בעלי נתח שוק קטן.

החברות שהוזכרו לעיל בדרך כלל אינן מייצרות אפוקסי הניתן לשימוש על ידי צרכני הקצה, ולכן ישנן חברות אחרות המעבדות את האפוקסי הגולמי באמצעות הוספת מלאנים כטלק, צורן ותחמוצת אלומיניום; באמצעות הוספת מדללים, חומרי צבע והגמשה, חומרים מגבירי דביקות וכדומה. תוספים אלו מוזילים את המוצר, מקלים על העבודה איתו ומשפרים את ביצועיו. חברות אלו משווקות בדרך כלל מאות ואף אלפי סוגים של תערובות אפוקסי שונות המותאמות לצרכים נבדלים.

השימושים של חומרים אפוקסיים הם רבים: ציפויים, דבקים, ייצור חומרים מרוכבים מסיבי פחמן ופיברגלס וחומרי מילוי. כולם מצטיינים בכוח הדבקה רב, עמידות לחום וקורוזיה, עמידות מכנית ובידוד חשמלי מעולה - אך כמעט כל תכונה שכזו ניתנת לשינוי (למשל, קיים אפוקסי מעורב באבקת כסף בעל מוליכות חשמלית מצוינת)

צבעים וציפויים

צבעים על בסיס אפוקסי משמשים לרוב במדיחי כלים, מכונות כביסה ומכשירי חשמל "לבנים" אחרים בשל עמידותם המצוינת בפני רטיבות ושחיקה. צבעי יסוד אפוקסיים רווחים גם בתעשיית הרכב וביישומים ימיים על משטחי מתכת בשל עמידותם לקורוזיה והתחברותם הטובה לצבעים עליונים. גם פחיות שימורים מצופות בדרך כלל בציפוי אפוקסי פנימי למניעת חלודה, בפרט כאשר המזון הוא חומצי (למשל בשימורי עגבניות). משתמשים באפוקסי גם להדבקת ועיצוב אריחי רצפה, וליצירת ציפוי עמיד על רצפות בטון יצוק.

דבקים

דבקים על בסיס אפוקסי מהווים דבקים חשובים (יחד עם חומרים אקריליים, ציאנואקרילט ופוליאוריתן) המשמשים במטוסים, כלי רכב, אופניים, מגלשי סקי ובאינספור יישומים אחרים בהם נדרש חוזק רב של ההדבקה.

ניתן להדביק באמצעות דבק אפוקסי כמעט כל חומר, ובכלל זה מתכת, עץ, אבן, זכוכית ופלסטיק. ניתן לייצר את הדבק שקוף או אטום, גמיש או קשיח ובמגוון של מהירויות התקשות. דבקי אפוקסי הם הדבקים בעלי העמידות הגבוהה ביותר לחום ולתקיפה כימית, והתקשותם אינה תלויה באוויר (אלא בזרז) - לכן ניתן להקשותם גם מתחת לפני המים ובמקומות קשים לגישה.

יציקת תבניות

בתחום יציקת התבניות משתמשים רבות בשרף אפוקסי ליצירת דגמים, תבניות, תושבות וכדומה. היותו של האפוקסי נוח לעיבוד ולמזיגה, ובעל יכולת התקשות מהירה בטמפרטורת החדר הביאו להעדפתו על פני יציקות מתכת או עיבוד שבבי של עץ. משתמשים באפוקסי גם ליצירת חומרים מרוכבים על בסיס סיבי פחמן או פיברגלס. מחירו של האפוקסי גבוה משל שרפי פוליאסטר או ויניל, אך ניתן ליצור ממנו חומרים מרוכבים חזקים יותר ועמידים יותר בפני חום.

בשימוש ביתי

מוצרי אפוקסי שונים נמכרים בחנויות "עשה זאת בעצמך" רבות, בדרך כלל כערכה המכילה שני חומרים אותם יש לערבב. אלו לרוב דבקים חזקים או "פלדה נוזלית" - אפוקסי המכיל אבקת מתכת ומשמש לתיקון סדקים שנוצרו במעברי מים ברכב, באגן השמן או ברדיאטור.

התפתחה תעשיית רהיטים שמשלבים אפוקסי, בעיקר שולחנות עץ טבעי שחריציו מולאו באפוקסי או שהורכבה צורה הכוללת עץ ויציקת אפוקסי. פעמים רבות האפוקסי, שצבעו המקורי שקוף, יעורבב עם צבע. כמו בדבק אפוקסי, ישנם שני חלקים ליציקה - האפוקסי עצמו וה"מקשה" שיעורבבו על פי הנחיית היצרן.