معرفی رزین اپوکسی

رزین اپوکسی

رزین‌های اپوکسی به عنوان رزین‌های اپوکسید نیز شناخته می‌شوند. ویژگی شناسه این رزین‌ها دارا بودن بیش از یک گروه epoxy در ساختار مولکولی است. این گروه ممکن است در بدنه زنجیر باشد ولی معمولاَ در انتها قرار دارد.

در شرایط مناسب واکنش، گروه اپوکسی میتواند با اسیدها، انیدرید اسیدها، آمینها و الکل واکنش تراکمی به همراه جابجایی هیدروژن به گروه اتیلن اکسید، بدهد. این واکنشها امکان افزایش طول زنجیر یا شبکه ای شدن را بدون آزاد کردن مولکولهای کوچک مانند آب فراهم می‌کند. بنابراین محصولات اپوکسی در مقایسه با اکثر رزین‌های گرما سخت، جمع شدگی کمتری در اثر پخت نشان می‌دهند. باید متذکر شد که محدوده وسیعی از رزین‌های اپوکسی و محصولات شبکه ای شده متنوعی وجود دارد.

ساختار شیمیایی رزین‌های اپوکسی شامل دو بخش اپوکسی و هاردنر می‌باشد. بخش هاردنر ممکن است آلیفاتیک، سیلکوآلیفاتیک و یا هیدروکربن شدیداَ حلقوی باشد. در عمل محصول واکنش بیس-فنل A و اپی کلروهیدرین اغلب رزین‌های اپوکسی متداول را تشکیل می‌دهند. این محصولات ۸۰ تا ۹۰% سهم بازار را به خود اختصاص داده‌اند.

قبلا رزین اپوکسی تقریبا تنها به عنوان پوشش سطح استفاده می‌شد. قبل از جنگ جهانی دوم، بالا بودن هزینه های تولید بیس فنل A و اپی کلروهیدرین مانع از تجاری شدن کاربرد رزین اپوکسی شده بود. تلاشهای بعدی و ابداع روشهای تولید جدید، موجب پیدایش مقبولیت اقتصادی این رزین‌ها شد. در حال حاضر نیمی از رزین‌های تولید شده در کاربردهای روکش سطح استفاده می‌شوند. باقیمانده در صنایع الکتریکی و الکترونیک، هوا فضا و ساختمان و سایر کاربردها، استفاده می‌شوند. بر حسب تناژ، مصرف اپوکسی حدود یک دهم پلی استر می‌باشد.

اپوکسی گروههای عاملی فعال زیادی دارد و می‌تواند در حضور عوامل پخت و هاردنرها، یک ساختار شبکه ای را تشکیل دهد. خواص محصولات پخت شده اپوکسی بستگی دارد به:

•  نوع اپوکسی
• نوع و مقدارهاردنر
• میزان شبکه ای شدن
•  طبیعت و حجم مواد افزودنی

در بازار عوامل پخت متنوعی با ویژگیهای طول عمر، انعطاف، پخت سریع و سمیت کم وجود دارند.

ساختار مولکولی و خواص رزین پخت شده، بستگی به طبیعت سیستم پخت دارد. اگر چه سیستمهای پخت مختلفی وجود دارد، ولی می‌توان آنها را به دو گروه آمینها و انیدریدها تقسیم کرد.

رزین‌های اپوکسی و عوامل پخت تنها اجزاء یک فرمولاسیون نیستند. برای برخی کاربردها، ممکن است اپوکسی اصلاح نشده دارای خواص نامطلوبی از قبیل ویسکوزیته بالا، گران قیمت بودن و مقاومت ضربه پایین در برخی کاربردهای ویژه باشد. بنابراین دراغلب موارد ممکن است توسط موادی چون رقیق کننده، چقرمه کننده، فیلر و تقویت کننده همراه شود. انتخاب صحیح رزین،هاردنر و افزودنیها اجازه می‌دهد که خواص مورد نظر تامین شود. این تنوع عامل عمده رشد پایه اپوکسیها در مدتهای طولانی است.

علاوه بر این ساختار متنوع، اپوکسیها دارای ویژگیهای ذیل نیز هستند:

– مقاومت شیمیایی عالی (بویژه در محیطهای قلیایی)

– چسبندگی خوب به مجموعهای از بسترهای مختلف

– استحکام کششی، فشاری و خمشی بسیار بال

– پایین بودن جمع شدگی پخت

– پایداری ابعادی

– عایق عالی الکتریسیته

– دوام بالا در پیری و شرایط سخت محیطی

– قابلیت پخت در دماهای مختلف

– مقاومت خستگی ممتاز

– بی بو و بی مزه

رزین‌های اپوکسی در کاربردهای مختلفی از قبیل پوشش سطح، چسب، روکش ، ابزار سازی و کامپوزیتها، استفاده می‌شوند.

لمینیتهای اپوکسی از اهمیت فوق العادهای در صنایع هواپیماسازی برخوردارند. بسیاری از قطعات ساختاری از جنس الیاف کربن و رزین اپوکسی جایگزین آلیاژهای فلزی مرسوم شده و نتایج مطلوبی نیز داشته اند. همچنین از این رزین به همراه الیاف آرامید، در ساخت موتور راکت و کپسولهای تحت فشار به روش رشته پیچی استفاده می‌شود.

علاوه بر آن رزین‌های اپوکسی بطور وسیعی به همراه الیاف و ساختارهای لانه زنبوری برای ساخت ملخ هلی کوپتر استفاده می‌شود. رزین‌های اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و آرامید در ساخت قایقهایی که در آنها ضمن حفظ وزن، استفاده بیشتر از فضا در همان استحکام مورد نظر است، بجای پلی استر- شیشه استفاده می‌شوند.

همچنین کامپوزیتهای آرامید – اپوکسی برای جایگزین فولاد در کلاه خودهای جنگی استفاده می‌شوند.

منابع : صنایع ملی پلاستیک و پلمیر ایران