Transcript انواع رزین - پارسا پلاستیک نوین|parsa plastic novin

‫رزین چیست؟‬
‫رزین ترکیبی طبیعی یا مصنوعی است که بسیار چسبناک است و تحت‬
‫لا در الکل قابل حل است اما در آب حل نمی شود‪.‬‬
‫شرایطی سخت می شود‪ .‬معمو ً‬
‫این ترکیب به طرق گوناگون طبقه بندی می شود که بستگی به ترکیب شیمیایی‬
‫ومورد مصرف آن دارد‪ .‬همچنین کاربردهای زیادی در هنر‪ ،‬تولید پلیمر و غیره‬
‫دارد‪.‬‬
‫رزین طبیعی از گیاهان بدست می آید‪ .‬بهترین نمونه آن شیره درخت کاج است‬
‫که بوی تندی دارد‪.‬همانطور که می دانید این ماده بسیار چسبنده است ولی در اثر‬
‫گذشت زمان سفت می شود‪ .‬تعدادی از گیاهان دیگر نیز رزین تولید می کنند و این‬
‫مواد هزاران سال است که مورد استفاده بشر قرار گرفته است‪ .‬بعضی گیاهان ماده‬
‫ای مشابه به نام صمغ تراوش می کنند که با آب واکنش نمی دهد و نرمتر و‬
‫انعطاف پذیرتر است‪.‬‬
‫رنگ رزین گیاهی از شفاف تا قهوه ای تیره متغیر است و میزان سختی و‬
‫کدورت آن متفاوت است‪ .‬بعضی از آنها بشدت فرار هستند چون حاوی ترکیبات‬
‫ناپایدارند‪ .‬اشتباه در تشخیص درختان رزین دار نیز گاهی می تواند باعث حوادث‬
‫ناگوار شود‪ ،‬چون بعضی از آنها حاوی هپتان هستند که هیدروکربنی قابل اشتعال و‬
‫انفجار است‪.‬‬
‫هزاران سال است که بشر از رزینهای طبیعی استفاده می کند‪ .‬رزین کاج برای‬
‫درزگیری قایقها‪ ،‬مومیایی کردن اجساد‪ ،‬ظروف غذا و مصارف دیگر استفاده شده‬
‫است‪ .‬همچنین در ساخت لک‪ ،‬جال‪ ،‬جوهر‪،‬عطر‪ ،‬جواهر و بسیاری از اشیاء دیگر‬
‫مورد استفاده است‪.‬‬
‫با پیشرفت تکنولوژی‪ ،‬بشر پی برد که این ماده می تواند به پلیمر تبدیل شود و‬
‫کمی بعد از آن رزینهای مصنوعی کشف شد‪.‬در اکثر موارد پلیمرها با رزینهای‬
‫مصنوعی ساخته می شوند که ارزانتر و تصفیه آنها راحت تر است‪ .‬انواع رزینهای‬
‫مصنوعی پایدارتر‪ ،‬قابل پیش بینی تر و یکنواخت تر از رزینهای طبیعی هستند‬
‫چون تحت شرایط کنترل شده ساخته می شوند و امکان تولیدات ناخالص در آن‬
‫وجود ندارد‪ .‬آنها از طریق ترکیب کردن مواد شیمیایی در آزمایشگاه ساخته می‬
‫شوند و نتیجه واکنش تشکیل ترکیبات چسبناک است‪ .‬این ماده می تواند در تولید‬
‫پالستیک‪ ،‬رنگ و بسیاری از مواد مشابه بجای رزین طبیعی مصرف شود‪.‬‬
‫بخش اصلی پوششهای حفاظتی‪ ،‬رزین است كه سایر اجزاء را در درون خود‬
‫نگه داشته و به عنوان محمل رنگ وظایف عمده ای را در سیستم پوششی به عهده‬
‫لا رنگ را بر حسب نوع رزین آن میًشناسند‪.‬‬
‫دارد و معمو ً‬
‫از وظایف اصلی رزین در پوشش‪ ،‬ایجاد فیلم رنگ روی سطح است‪ .‬تركیبات‬
‫با اندازه مولكولی كوچك ممكن است روی سطح به خوبی پهن شوند ولی قادر نیستند‬
‫كه فیلم ایجاد نمایند‪.‬‬
‫رزین ها در حقیقت پلیمرهایی و یا به عبارت بهتر كوپلیمرهایی با وزن مولكولی‬
‫بال هستند كه در درون زنجیره خود گروههای فعالی دارند‪ .‬این پلیمر اكثرًاا در دمای‬
‫محیط‪ ،‬مایع با ویسكوزیته بال و ظاهر عسل مانند‪ ،‬شفاف با فام زرد روشن تا مایل‬
‫به قهوه ای هستند و یا به صورت پولك و دانه های جامدی هستند كه برحسب نیاز در‬
‫حالل مناسب حل می شوند‪.‬‬
‫صنعت تولید رزینهای مورد مصرف در رنگسازی نیز در كشور سابقه ای‬
‫طولنی دارد‪ .‬برای بررسی تاریخچه این صنعت به سال ‪ 1344‬باز میًگردیم كه‬
‫برای اولین بار رزین الكید بوسیله رنگسازی ایران و رزیـن پلیًوینیلًاستات نیز‬
‫توسط پالسكار تولید گردید و پس از آن شركتهای پارس سادولین‪ ،‬دیروپ ایران‬
‫اقدام به تولید رزین الكید و هو خست ایران به تولید رزین پلیًوینیلًاستات همت‬
‫گماردند‪ .‬و امروز صنعت رزین كشور با بیش از ‪ 120‬واحد صنعتی و مجموع‬
‫ظرفیت ‪ 750‬هزارتن در سال قادر است انواع رزینهای پلیًوینیلًاستات و‬
‫كوپلیمرهای آن‪ ،‬انواع رزینهای الكید و اصالح شده آن‪ ،‬آمینو رزینها‪ ،‬انواع‬
‫پلیًاستر غیراشباع‪ ،‬رزینهای اكریلیك و رزین فنولیك را تولید نماید‪.‬‬
‫پلیًاسترهاً‬
‫پلی استرها دسته بزرگی از رزینهای سنتزی هستند که به دو گروه مجزا تقسیم‬
‫بندی می شوند‪ .‬اشباع (ترموپالستیک)‪ ،‬غیر اشباع (ترموست)‪ .‬ترموپالستیکها‬
‫(گرمانرم ها) هستند که هنگام حرارتًدهی ذوب و هنگام سرد کردن جامد میًشوند‪.‬‬
‫و مولکولهائی خطی با شاخه های جانبي کم هستند‪ .‬ولی ترموستها ترکیباتی هستند‬
‫که هنگام حرارت دهی ذوب نمیًشوند و دماهای بسیار بال‪ ،‬بهًصورت برگشت‬
‫ناپذیر‪ ،‬تجزیه میًشوند‪ .‬این ترکیبات دارای اتصالت عرضی و شبکه سه بعدی‬
‫گسترده از پیوندهای شیمیائی کووالنسی هستند‪ .‬پلی استرها بهًصورت گسترده ای‬
‫بهًعنوان رزینهای لیهًای بهًکار میًروند‪ .‬پلی استرهای غیراشباع ترکیباتی پلیمری‬
‫بوده که پیش پلیمرهای آنها (پلیمرهای سازنده اینًمواد)‪ ،‬مایعات ویسکوز با رنگ‬
‫زرد و با وزن مولکولی متوسط و پایین (معمولًا در حدود دو هزار) با اتصالت‬
‫عرضی هستند‪ .‬پلیًاسترهای غیراشباع ماکرو مولکولًهائی با ساختار پلیًاستری‬
‫مشتق شده از واکنش متقابل اسیدهای غیراشباع یا انیدریدها و الکهای‬
‫پلیًهیدرولیکی هستند (از ترکیب اسید و الکل بوجود میًآیند)‪ .‬این اسید و الکل که‬
‫بهًعنوان جزو سازنده پلیمر پلیًاستر هستند مونومر نامیده میًشوند‪ .‬بسته به ساختار‬
‫مونومر رزین پلیًاستری ویژگی خاص نهائی خود را خواهد داشت‪ .‬بهًعنوان مثال‬
‫وجود مولکولهای هالوژن حاوی اتمًهای کلر یا برم میًتواند برای ایجاد مقاومت در‬
‫رزین پلی‌استری در ابتدا به شكل مایعی است به غلظت مر ّبا‪ ،‬ولی وقتی با‬
‫هاردنر مخلوط می‌گردد‪ ،‬پس از مدتی حرارت آن باال می رود و به حالت ژله‬
‫درمی آید و سپس سخت و محکم می گردد‪.‬‬
‫ به‌هنگام سفت شدن پلی‌استر‪ ،‬مولکول‌ها به‌هم نزدیک شده و مقداری از‬‫محلول نیز تبخیر می‌گردد‪ .‬در نتیجه‪ ،‬حجم پلی‌استر بعد از بستن اندکی کاهش‬
‫می‌یابد‪.‬‬
‫ پلی‌استر سخت شده را دیگر نمی‌توان به حالت مایع برگرداند‪.‬‬‫ مناسب ترین درجه برای کار با پلی استر بعد از بستن اندکی کاهش می‌یابد‪.‬‬‫ پلی‌استر مایع‪ ،‬بوی زننده‌ای دارد و اگر روزانه مقدار پنج‌کیلوگرم از آن‬‫مصرف شود بی‌ضرر است‪ ،‬ولی بیش‌تر از این مقدار را باید در اتاقی که‬
‫تهویه می‌شود انجام داد‪.‬‬
‫ رزین پلی‌استر به بعضی اجسام مثل چوب می‌چسبد‪ .‬بنابراین باید داخل قالب‬‫را صاف بگیریم و از جداکننده‌ها در داخل آن استفاده کنیم‪ .‬می‌توانیم ا ز‬
‫پارافین و یا فیلم استفاده کنیم‪ .‬فیلم‪ ،‬مایعی است که با قلم‌مو بر سطح قالب‬
‫زده می‌شود و پس از خشک شدن‪ ،‬یک الیۀ نایلون مانند نازک ایجاد می‌کند‪.‬‬
‫ رزین‌پلی‌استر باید در جای خنک و تاریک نگهداری شود‪ .‬عمر رزین در‬‫صورتی که مرغوب باشد‪ ،‬به دوازده‌ماه می‌رسد‪.‬‬
‫میزان هاردنر(سفت کننده) در رزین پلیًاستر‬
‫با کم و زیاد کردن هاردنر‪ ،‬میًتوان زمان سفت شدن را تنظیم نمود‪.‬‬
‫قانون کلی میزان هاردنر دررزینًپلیًاسترهای شفاف‪ 2 ،‬درصد است‪.‬‬
‫رزینًپلیًاستر در لیهًهای نازک خیلی بهًکندی سفت میًشود و قسمت بالی آن بهًحالت‬
‫چسبنده باقی میًماند‪ .‬در این موارد‪ ،‬باید مقدار هاردنر را به ‪ 4‬درصد رساند‪.‬‬
‫اگر ضخامت پلیًاستر زیاد باشد‪ ،‬احتمال ترکًخوردگی پیش می آید که در این مورد‪،‬‬
‫بایدمیزان هاردنر را یک درصد انتخاب نمود‪ .‬وقتی که قالب پالستیکی است و نسبت‬
‫به حرارت حساس میًباشد نیز باید میزان هاردنر را کاهش داد‪ .‬اگر مقدار هاردنر از‬
‫‪ 4‬درصد تجاوز کند‪ ،‬باعث میًشود پلیًاستر خیلی ترد و شکننده شود‪.‬‬
‫–میًتوان انواع رنگًهای پودری را با رزینًپلیًاستر مخلوط نمود تا بهًصورت رنگین‬
‫درآید‪.‬‬
‫‪-‬رزینًپلیًاستر در مقابل نور تغییر رنگ نمیًدهد‪.‬‬
‫رزینًًپلیًاستر‬
‫رزینهای پلی استرغیر اشباع بطور گسترده ای در سراسر دنیا استفاده‬
‫می شوند‪ .‬زنجیر اصلی پلیمری این رزین دارای اتصالت استری می باشد كه‬
‫از واكنش تراكمی یك تركیب الكلی چند عاملی و یك اسید چند عاملی تهیه می‬
‫شود‪ .‬با طراحی فرمول و كنترل اسیدهای اشباع و غیر اشباع‪ ،‬كاتالیستها‪ ،‬دما‬
‫وزمان واكنش‪ ،‬مجموعه كاملی از رزینها را كه برای كاربردهای مختلف‬
‫نمود‪.‬‬
‫تولید‬
‫باشند‬
‫مناسب‬
‫پلیًاسترًغیرًاشباعًباًاستایرنًمخلوطًمیًشودًوًمیتواندًازًطریقًپیوندهایً‬
‫دوگانهًموجودًدرًهرًدوًجزء‪ً،‬شبكهًایًشود‪ .‬معمولًرزینًبهًهنگامًمصرفً‬
‫باًاستایرنًمخلوطًبودهًوًبرایًرسیدنًبهًخواصًمختلفًدارایًاجزایًذیلً‬
‫میًتواندًباشد‪:‬‬
‫‪ ) ۱‬سیتمًپخت ؛ًبهًمنظورًشروعًوًتسریعًواكنشًشبكهًایًشدن‪ً،‬درًدمایً‬
‫محیطًیاًدمایًبال‬
‫‪ ) ۲‬عواملًكنترلًجریانًپذیری؛ًبهًمنظورًكنترلًجریانًرزینًوًجلوگیریً‬
‫ازً ُ‬
‫شرّ هًكردنًرزینًدرًلیهًگذاریًسطوحًعمودیًوًریختهًگریًرزین‬
‫‪ ) ۳‬جاذبً‪ uv‬؛ًبهًمنظورًافزایشًمقاومتًدرًبرابرًنورًخورشید‬
‫‪ ) ۴‬فیلرً؛ًبهًمنظورًكاهشًجمعًشدگیًوًقیمتًوًایجادًخواصیًچونًمقاومتً‬
‫شعلهًوًآتش‬
‫‪ ) ۵‬پیگمنت ؛ًبهًمنظورًرنگًدادنًبهًقطعهًوًزیباییًآن‬
‫‪ ) 6‬تغلیظًكنندهًها؛ًبهًمنظورًتغلیظًكردنًفرمولسیونهایًموردًاستفادهًدرً‬
‫‪ SMC‬وً‪BMC‬‬
‫‪ )7‬عوامل آغشته سازی؛ به منظور بهبود آغشته سازی فیلرها و الیاف با رزین به‬
‫منظور حصول چسبندگی مناسب‬
‫‪ ) 8‬رها ساز حباب؛ به منظور سهولت در خروج حباب از رزین و كاهش حفره‬
‫در محصول نهایی‬
‫‪ ) 9‬رها سازی قالب ؛ به منظور تسهیل جدا شدن قطعه از قالب و جلوگیری از‬
‫تابیدگی و صدمه به سطح قطعهرزینهای پلی استردر فرایندهای مختلفی از قبیل‬
‫لیه گذاری دستی‪ ،‬پاشش رزین‪ ،RTM ،‬ریخته گری‪ ،‬پلتروژن‪SMC ،‬و‬
‫‪BMC‬قابل استفادهًاند‪.‬‬
‫ویژگیًرزینًپلیًاستری‬
‫رزین پلیًاستری‪ ،‬مادهًآلی و غیرًقابل حل درآب است که جامد یا نسبتاًا جامد میًباشد‬
‫و تمایل کمی به کریستالیزه شدن دارد‪ .‬برمبنای چگونگی خواص و مشخصات آن که‬
‫در زیر ذکر میًگردد در موارد بسیاری کاربرد دارد‪.‬‬
‫‪ -1‬ویسکوزیتۀًمناسب‬
‫‪ -2‬مقاومتًحرارتیًبال‬
‫‪ -3‬عددًاسیدیًمشخص‬
‫‪ -4‬قدرتًمکانیکیًعالی‬
‫‪ -5‬خلوص‬
‫‪ -6‬ظرفیتًبالیًتشعشع‬
‫‪ -7‬ظرفیتًبالًدرًبرابرًعبورًگاز‬
‫‪ -8‬استحکامًکششیًبال‬
‫‪ -9‬استحکامًخمشیًمناسب‬
‫‪ -10‬وزنًویژۀًمعین‬
‫‪ -11‬جذبًکمًآبً(رطوبت)‬
‫‪ -12‬پایداریًدرًبرابرعواملًمحیطی‪ً،‬فیزیکیًوًشیمیائی‬
‫ماده شتاب دهنده در رزین پلی استر (کاتالیزور)‬
‫ماده شتاب دهنده‪ ،‬مایعی است به رنگ بنفش که از ترکیبات کبالت است‪ .‬مقدار‬
‫ماده شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلی استر تاثیر میگذارد‪ .‬بسیاری از‬
‫شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو میاندازند و باعث میشوند پلی استر‬
‫میل به زردی یا قرمزی پیدا کند‪ .‬ماده شتاب هنده در ایجاد حرارت به هنگام‬
‫بستن نیز تاثیر میگذارد‪ .‬وقتی ماده شتاب دهنده بیشتر باشد‪ ،‬به دلیل تسریع‬
‫عمل پلیمریزاسیون‪ ،‬حرارت بیشتری تولید میگردد‪ .‬برای آماده کردن پلی استر‬
‫اول ماده شتاب دهنده را در آن میریزیم و خوب به هم میزنیم و سپس ماده ی‬
‫هاردنر را به آن میافزاییم‪.‬‬
‫درجه حرارت پایین در اتاق باعث میشود عمل بستن به تعویق بیفتد‪ .‬اگر‬
‫درجه حرارت اتاق زیر ‪ 15‬درجه سانتی گراد باشد‪ ،‬در پلی استر شفاف عمل‬
‫سفت شدن صورت نمیگیرد‪ .‬در این صورت گفته میشود که پلی استر منجمد‬
‫شده است‪ .‬ولی پلی استر غیر شفاف در حرارت بالی ‪ 12‬درجه میتواند سفت‬
‫شود‪.‬‬
‫لیه های نازک پلی استر برای سفت شدن به مدت طولنی تری نیاز دارند‪.‬‬
‫پلی استر بعد از بستن‪ ،‬تا چندین روز به سخت شدن ادامه می دهد‪ .‬بنابراین‬
‫باید برای صاف کاری آن بعد از چند روز که از قالب بیرون آمد اقدام نمود‪.‬‬
‫میزان انقباض پلی استر‬
‫پلی استرهای مختلف‪ ،‬معمول بین ‪ 3‬تا ‪ 5‬درصد حجم خود را در طی زمان‬
‫انعقاد از دست میدهند‪ .‬این خاصیت دارای مزایا و مضراتی است‪ .‬مزیت آن در‬
‫این است که به علت کوچک شدن‪ ،‬از قالب ساده تر بیرون میآید‪ .‬ضرر آن در این‬
‫است که اگر یک لیه از آن را روی لیه دیگری که منعقد شده بریزیم‪ ،‬به علت این‬
‫که لیه قبلی به علت انقباض با دیواره قالب فاصله پیدا کرده است‪ ،‬به داخل آن‬
‫فاصله راه پیدا میکند و حجم زائدی را به وجود میآورد که بعدا باید تراشیده شود‪.‬‬
‫رنگ کردن مجسمه های پلی استری‪:‬‬
‫میتوان پودر رنگ را با پلی استر مخلوط نمود و خوب به هم زد و سپس کبالت‬
‫را به آن اضافه کرد‪ .‬پس از انجام مراحل بعدی و انعقاد مجسمه‪ ،‬وقتی آن را از‬
‫داخل قالب بیرون بیاوریم‪ ،‬مجسمه رنگی یکدست خواهد داشت‪.‬‬
‫مجسمه های پلی استری را همچنین میتوان با جوهر رنگ آمیزی کرد‪ .‬با جوهر‬
‫رنگ مقداری استون یا تینر فوری مخلوط می کنیم و با قلم مو آن را به روی‬
‫مجسمه پلی استری میکشیم‪.‬‬
‫یکی دیگر از رنگ های مورد استفاده برای پلی استر‪ ،‬رنگ های آلکید‬
‫میباشند‪.‬‬
‫انواعًرزینًپلیًاسترًغیرًاشباع‬
‫‪m-1360‬‬
‫ماهیت شیمیایی و فیزیکی‬
‫یک رزین پلی استر بر مبنای اورتوفتالیک با واکنش پذیری بال و ویسکوزیته پایین تا متوسط می باشد‪.‬‬
‫مصارف اصلی ‪:‬‬
‫جهت پرکردن حفره های سطحی سنگ (ماستیک سنگ) بسیار مناسب بوده و برای قالب گیری‬
‫قطعات کوچک نیز قابل کاربرد است‪.‬‬
‫‪Fs-1338‬‬
‫ماهیت شیمیایی و فیزیکی‬
‫یک رزین پلی استر بر مبنای اورتوفتالیک با واکنش پذیری بال و ویسکوزیته پایین تا متوسط می باشد‪.‬‬
‫مصارف اصلی ‪:‬‬
‫پلی استر ‪ Fs-1338‬جهت ساخت ورق فایبرگالس بسیار مناسب بوده و دارای ژل تایم کوتاهی می‬
‫باشد‪.‬‬
‫رزینًاپوكسی‬
‫امروزه خانواده بزرگ رزینهای اپوکس ی دارای بالترین کارآییها در بین رزین های موجود در‬
‫صنعت می باشد‪ .‬اپوکس ی ها عموما در مقاومت های شیمیایی و "از هم پاشیدگی های" ناش ی از‬
‫عوامل محیطی و خواص مکانیکی‪ ،‬بالتر از اکثر انواع رزین های دیگر میباشند که در نتیجه موجب‬
‫مصرف تقریبا انحصاری این رزینها در قطعات سازه های هوایی گردیده است‪ .‬از دیگر سو به دلیل‬
‫چسبندگی بالی این رزین ها و مقاومتشان در برابر از هم پاشیدگی ناش ی از تماس با آب از آنها به‬
‫عنوان رزین ایده آل برای مصارفی چون تجهیزات صنایع هوا فضا ‪ ،‬چند سازه ای های پیشرفته‪،‬‬
‫صنایع دفاعی‪ ،‬نفت و گاز‪ ،‬دریایی‪ ،‬خودروسازی‪ ،‬برق و الکترونیک‪ ،‬تجهیزات ورزش ی‪ ،‬و غیره استفاده‬
‫میشود‪.‬‬
‫همچنین امروزه از اپوکس ی ها در مصارفی دیگر مانند چسب ها‪ ،‬خمیرهای درزگیر‪ ،‬ترکیبات‬
‫ریخته گری و سیل کننده ها (آب بندی کننده ها)‪ ،‬لعاب‪ ،‬پوشش های کف و رنگ ها استفاده‬
‫میگردد‪.‬‬
‫اصطالح اپوکس ی به گروه شیمیایی اطالق میشود که در آن یک اتم اکسیژن با دو اتم کربن‬
‫دیگر که به نوعی به هم پیوند خورده اند متصل میباشد‪ .‬ساده ترین اپوکس ی دارای یک ساختمان‬
‫حلقوی سه عضوی بوده که اصطالحا به آن "‪ 1‬و ‪ 2‬اپوکس ی" یا "آلفا اپوکس ی" گفته میشود‪ .‬شکل‬
‫زیر ساختمان شیمیایی ایده آل یک اپوکس ی را نشان میدهد که به عنوان ساده ترین مشخصه هر‬
‫مولکول پیچیده اپوکس ی شناسایی شده است‪.‬‬
‫رزینهای اپوکسی از واکنش بین اپی کلروهیدرین و بیس فنل ‪ A‬به دست‬
‫میًآیند و معمول با رنگ قهوه ای یا زرد کهربایی مخصوص به خود شناسایی‬
‫میًشوند و دارای خواص مفید زیادی هستند‪ .‬رزین مایع در مخلوط با عامل پخت‬
‫کننده آن‪ ،‬رزینی با گرانروی پایین میًسازد که سهولت در انجام فرایند های تولید‬
‫را به دنبال دارد‪ .‬رزینهای اپوکسی بسته به نوع عامل پخت کننده آن میًتوانند به‬
‫سهولت و سرعت در هر درجه حراتی از ‪ 5‬درجه سانتیگراد تا ‪ 450‬درجه‬
‫سانتیگراد پخت شوند‪ .‬یکی از بزرگترین امتیازات اپوکسی ها جمع شدگی کم آنها‬
‫در طی پخت است که تنش پس ماند سازه را به حداقل میًرساند‪ .‬قدرت بالی‬
‫چسبندگی و خواص مکانیکی بالی این رزین ها در کنار مقاومت بالی عایق‬
‫الکتریکی و مقاومت شیمیایی خوب آنها موجب ارتقاء بیش از پیش جایگاه مصرف‬
‫آنها گردیده است‪.‬‬
‫رزین های اپوکس ی همانند وینیل استرها از ساختمان زنجیره های بلند مولکولی تشکیل‬
‫شده اند که مکانهای واکنش پذیرشان در انتهای این زنجیره هست با این تفاوت که به جای‬
‫گروه های استری‪ ،‬این مکان ها از گروه های اپوکس ی تشکیل شده اند‪ .‬نبودن گروه های‬
‫استری در این رزین ها به معنی داشتن مقاومت بسیار خوب به خصوص در مقابله با آب‬
‫میباشد‪ .‬همچنین مولکول های اپوکس ی در مرکز خود دارای دوگروه حلقوی اند که بهتر از گروه‬
‫های خطی قادر به جذب تنش های مکانیکی و حراتی هستند بنابراین رزین های اپوکس ی خواص‬
‫سفتی‪ ،‬چقرمگی و مقاومت حرارتی خیلی خوبی را ارائه میکنند‪.‬‬
‫تفاوت دیگر رزین های اپوکس ی با پلی استر ها در این است که رزین های اپوکس ی به جای‬
‫یک فعال کننده‪ ،‬به وسیله یک "سخت کننده" پخت میشوند‪ .‬سخت کننده که اغلب یک آمین‬
‫میباشد از طریق "واکنش افزایش ی" موجب پخت رزین اپوکس ی گردیده و هر دو ماده از طریق‬
‫این واکنش در ساختار نهایی شرکت میکنند از دیدگاه شیمی معنی این واکنش اتصال خوردن‬
‫سر دو اپوکس ی مجزا با سر یک آمین است‪ .‬این واکنش یک ساختمان مولکولی سه بعدی‬
‫پیچیده را که در شکل زیر نشان داده شده تشکیل میدهد‪.‬‬
‫خواص‬
‫ساختمان شیمیایی رزین های اپوکسی طوری است که آنها را در مقابل مواد‬
‫شیمیایی مقاوم می کـند‪ .‬رزین های اپوکسی چسبندگی بسیار خوبی به طیف وسیعی‬
‫از مواد دارند‪ .‬همچنین ابعاد قالب خود را به خوبی حفظ می کنند‪ .‬پس از پخت‬
‫دارای استحکام و انعطاف هستند و مقـــاومت خوبی در مقـــابل سایش از خود نشان‬
‫می دهند‪ .‬این رزینها از جمله رزینهای نادری هستند که قادرند در حرارتــــهای بال‬
‫مقاومت خوبی نشان دهند‪.‬‬
‫هر جا که نیاز به استحکام فیزیکی بال داشته باشیم از سیستم رزین های اپوکسی‬
‫استفــاده می کنیم‪.‬‬
‫▪ خواصًمحصولتًپختًشدهًاپوكسیًبستگیًداردًبه‪:‬‬
‫‪ )۱‬نوعًاپوكسی‬
‫‪ )۲‬نوعًوًمقدارهاردنر‬
‫‪)۳‬میزانًشبكهًایًشدن‬
‫‪)۴‬طبیعتًوًحجمًموادًافزودنی‬
‫در بازار عوامل پخت متنوعی با ویژگیًهای طول عمر‪ ،‬انعطاف‪ ،‬پخت سریع و سمیت‬
‫كم وجود دارند‪.‬‬
‫ساختار مولكولی و خواص رزین پخت شده‪ ،‬بستگی به طبیعت سیستم پخت دارد‪ .‬اگر چه‬
‫سیستمًهای پخت مختلفی وجود دارد‪ ،‬ولی میتوان آنها را به دو گروه آمینها و انیدریدها‬
‫تقسیم كرد‪.‬‬
‫رزینهای اپوكسی و عوامل پخت تنها اجزاء یك فرمولسیون نیستند‪ .‬برای برخی‬
‫كاربردها‪ ،‬ممكن است اپوكسی اصالح نشده دارای خواص نامطلوبی از قبیل‬
‫ویسكوزیته بال‪ ،‬گران قیمت بودن و مقاومت ضربه پایین در برخی كاربردهای ویژه‬
‫باشد‪ .‬بنابراین باید دراغلب موارد توسط موادی چون رقیق كننده‪ ،‬چقرمه كننده‪ ،‬فیلر و‬
‫تقویت كننده همراه شود‪ .‬انتخاب صحیح رزین‪،‬هاردنر و افزودنیًها اجازه میًدهد كه‬
‫خواص مورد نظر تامین شود‪ .‬این تنوع عامل عمده رشد پایه اپوكسیًها در مدتهای‬
‫طولنی است‪.‬‬
‫▪ عالوهًبرًاینًساختارًمتنوع‪ً،‬اپوكسیًهاًدارایًویژگیًهایًذیلًنیزًهستند‪:‬‬
‫‪ )۱‬مقاومتًشیمیاییًعالیً(بویژهًدرًمحیطهایًقلیایی)‬
‫‪ )۲‬چسبندگیًخوبًبهًمجموعهًایًازًبسترهایًمختلف‬
‫‪ )۳‬استحكامًكششی‪ً،‬فشاریًوًخمشیًبسیارًبال‬
‫‪ )۴‬پایینًبودنًجمعًشدگیًپخت‬
‫‪ )۵‬پایداریًابعادی‬
‫‪ )۶‬عایقًعالیًالكتریسیته‬
‫‪ )۷‬دوامًبالًدرًپیریًوًشرایطًسختًمحیطی‬
‫‪ )۸‬قابلیتًپختًدرًدماهایًمختلف‬
‫‪ )۹‬مقاومتًخستگیًممتاز‬
‫‪ )۱۰‬بیًبوًوًبیًمزه‬
‫رزینهای اپوكسی در كاربردهای مختلفی از قبیل پوشش سطح‪ ،‬چسب‪ ،‬روكش دهی‪،‬‬
‫ابزار سازی و كامپوزیتها‪ ،‬استفاده میًشوند‪.‬‬
‫چند لیهًهای رزین اپوكسی از اهمیت فوق العادهًای در صنایع هواپیماسازی‬
‫برخوردارند‪ .‬بسیاری از قطعات ساختاری از جنس الیاف كربن و رزین اپوكسی‬
‫جایگزین آلیاژهای فلزی مرسوم شده و نتایج مطلوبی نیز داشتهًاند‪ .‬همچنین از این‬
‫رزین به همراه الیاف آرامید‪ ،‬در ساخت موتور راكت و كپسولهای تحت فشار به‬
‫روش رشته پیچی استفاده میًشود‪.‬‬
‫عالوه بر آن رزینهای اپوكسی بطور وسیعی به همراه الیاف و ساختارهای لنه‬
‫زنبوری برای ساخت ملخ هلی كوپتر استفاده میًشود‪ .‬رزینهای اپوكسی تقویت شده‬
‫با الیاف كربن و آرامید در ساخت قایقهایی كه در آنها ضمن حفظ وزن‪ ،‬استفاده‬
‫بیشتر از فضا در همان استحكام مورد نظر است‪ ،‬بجای پلی استر‪ -‬شیشه استفاده‬
‫میًشوند‪.‬‬
‫همچنین كامپوزیتهای آرامید ‪ -‬اپوكسی برای جایگزین فولد در كاله خودهای‬
‫جنگی استفاده میشوند‪.‬‬
‫طرزًتهیهًرزینهایًاپوكسی‬
‫رزینهای اپوكسی از همان اوایل پیدایش جای پای خود را در میان دیگر مواد‬
‫گوناگون صنایع رنگسازی به عنوان یكی از مواد مهم این صنعت باز نمودند كه‬
‫این موفقیت بیشتر به خاطر خصائص فراوان و متنوع این رزینها می باشد‪.‬‬
‫درحقیقت دست یك فرمولیست را در ارائه فرمولهای مختلف رنگ از قبیل انواع‬
‫رنگهای سخت شونده با آمین و كراس لینك شونده بر اثر حرارت كه مقاومت بسیار‬
‫خوبی در مقابل حاللها و مواد شیمیایی دارند باز نموده است‪ .‬از مصارف مهم‬
‫رزینهای اپوكسی در ساخت رنگهای اپوكسی‪ ،‬چسبها‪ ،‬دوغاب و مواد درزگیر آب‬
‫باشد‪.‬‬
‫می‬
‫رزینهای اپوكسی یك رزین ترموست میًباشند و بیش از ‪ 85‬درصد رزینهای‬
‫اپوكسی موجود از واكنش اپی كلر و هیدروین و دی فنیلول پروپان (‪ -2-2‬بیس‪-‬‬
‫‪ -4‬هیدروكسی فنیل پروپان به نام تجاری بیس فنل ‪ )A‬حاصل میًشوند كه یك‬
‫نمونه دیگر تولید رزین اپوكسی اولفینی است‪.‬‬
‫طرزًتهیهًرزینهایًاپوكسیًبیسًفنلً‪,A‬رزینهایًاپوكسی‪-‬‬
‫اولیفینیً‬
‫رزینهای اپوكسی كه از واكنش بیس فنل ‪ A‬و اپی كلرویدرین تهیه میًگردند از مرغوب‬
‫ترین نوع رزینهای اتر‪ -‬كلسیدی میًباشند‪ .‬بیس فنل ‪ A‬از واكنش تراكمی استن با‬
‫دومول فنل در حضور كاتالیزور اسیدی به دست میًآید و اپی كلروهیدرین از‬
‫واكنش پروپیلن با كلرین حاصل میًشود‪.‬‬
‫واكنش یك مول بیس ‪ A‬با حداقل دو مول اپی كلروهیدرین در محیط قلیایی و یا از بین‬
‫رفتن گروههای فنلی و تشكیل گروههای هیدروكسی‪ ،‬تولید مادۀ واسطه كلریدرین‬
‫میًكند كه با ادامه واكنش محصول دی گلیسیدیل ِاتربیس فنل ‪ )DGEBA( A‬بدست‬
‫میًآید‪.‬‬
‫این رزینها از طریق اپوكسی نمودن بندهای دوگانه كربن‪-‬كربن اولیفینها ساخته‬
‫میًشوند كه در پروسه ساخت آنها از اسید پراستیك به عنوان عامل اپوكسی‬
‫كننده استفاده میًشود‪ .‬به عنوان مثال رزین گلیسیدیل متاكریالت یك رزین‬
‫اپوكسی متاكریالت میًباشد كه فیلم حاصل از رزینهای اپوكسی‪ -‬اولیفینی‬
‫مقاومت بهتر و بیشتری از فیلم های حاصل از رزین های اپوكسی‪ -‬اترگلیسیدی‬
‫(بیس فنل) در مقابل آب و مواد دارد و اما بالعكس مقاومت ضعیف تری در‬
‫مقابل مواد شیمیایی از خود نشان میًدهند و به همین علت كمتر از رزینهای‬
‫بیس فنلی در ساخت رنگهای صنعتی‪ -‬حفاظتی استفاده میًگردند‪ .‬اختالف دیگر‬
‫آنها در این است كه رزینهای اپوكسی‪ -‬اولیفینی با مواد سخت كننده اسیدی‬
‫سریعتر از مواد سخت كننده آمینی وارد واكنش میًشوند‪.‬‬
‫نقشًرزینهایًاپوكسیًدرًصنایعًرنگًوًرزینً‬
‫نقش رزینهای اپوكسی در صنایع رنگ و رزین را به طوری كلی میتوان به دو‬
‫قسمت تقسیم نمود یكی به عنوان یك پلی الكل و دیگری به عنوان یك رزین تشكیل‬
‫فیلم‪.‬‬
‫دهنده‬
‫رزین های اپوكسی تشكیل دهنده فیلم ممكن است خود رزینهای اپوكسی‪ ،‬اپوكسی‬
‫استر یا اپوكسی آلكید یا هر رزین دیگری كه با اپوكسی اصالح شده است باشند؛ كه‬
‫در هر دو سیستم هوا‪ -‬خشك و كوره ای بكار می روند‪.‬از آنجائیكه فیلم حاصل از‬
‫رزینهای اپوكسی شكننده است از این رو آنان را با رزینهای دیگر كراس‪-‬لینك می‬
‫كنند كه تعدادی از آنان با این شرح می باشند‪:‬‬
‫‪ -1‬رزینهای اپوكسی‪ -‬فنلینك‬
‫رزینهای اپوكسی فنلی یكی از رزینهای بسیار مقاوم در مقابل مواد شیمیایی و حاللها‬
‫می باشند‪ .‬از پوششهای مذكور بیشتر جهت پوشش داخلی لوله های استیلی و چاه‬
‫های حفاری نفتی نام برد و همچنین به علت داشتن مقاومت الكتریكی عالی از آن‬
‫جهت پوشش سیم های الكتریكی و ساخت تعدادی از سفارشات ارتش كه نیازمند به‬
‫مقاومت شیمیایی بسیار عالی هستند‪ ،‬استفاده میگردد و امروزه به علت ارزان بودن‬
‫قیمت و داشتن مقاومت شیمیایی بسیار خوب مصرفشان رو به افزایش است‪.‬‬
‫‪ -2‬رزینهایًاپوكسیًآمینو‬
‫فیلم حاصل از اصالح یك رزین اپوكسی با رزین اوره‪ -‬فرم آلوئید هرچند كه‬
‫مقاومت شیمیایی كمتری از سیستم اپوكسی فنلیك دارد اما در عوض رنگ روشنتر‪،‬‬
‫درجه حرارت پخت كمتر و مقاومت زنگ زدگی بیشتری دارد‪ .‬دو فاكتور رنگ‬
‫روشنتر و درجه حرارت پخت كمتر باعث تقدم انتخاب این سیستم بر سیستم اپوكسی‬
‫میگردد‪.‬‬
‫فنلیك‬
‫کاربرد رزینًاپوکسی‬
‫رزین های اپوکسی در کاربرد های مختلفی از قبیل پوشش سطح ‪,‬روکش دهی‬
‫‪ .‬ابزارسازی و کامپوزیتها استفاده می شوند‪.‬ساخت قالب های وکیوم فرمینگ‬
‫‪.‬الکترو فرمینگ ‪.‬متال فرمینگ‪ .‬الگو برداری‪.‬قالبهای مقاوم در برابر فشار ‪ .‬دفن‬
‫قطعات الکترونیکی‪ .‬ساخت قالب با ابعاد بزرگ ‪ .‬پشت ریز قالبها‪ .‬ساخت قطعات‬
‫ریخته گری ماشینی‪.‬ساخت قالبهای مقاوم در برابر حرارت‪ .‬صنایع چسب‪ .‬صنایع‬
‫کامپوزیتها (مانند موادی که از فایبر گالس یا فیبر کربن استفاده میًکنند) و‬
‫تقویتًکنندهًها (اگرچه پلیًاستر‪ ،‬وینیلًاستر و دیگر صمغهای ترموست هم برای‬
‫پالستیک تقویتًشده با شیشه به کار میًروند)‪ .‬کفپوشهاو پوشش روی سطح‪.‬‬
‫مصارف خانگی و دریایی‪ .‬چند لیهًای رزین اپوکسی از اهمییت فوق العاده ای‬
‫در صنایع هواپیما سازی برخوردارند‪.‬‬
‫بسیاری از قطعات ساختاری از جنس ایاف 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 می شود ‪ .‬عالوه بر آن رزین های اپوکسی بطور وسیعی به همراه الیاف و‬
‫ساختار های لنه زنبوری برای ساخت ملخ هلیکوپتر استفاده میًشود‪ .‬رزینهای‬
‫اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و آرامید در ساخت قایقهایی که در آنها ضمن حفظ‬
‫وزن ‪ .‬استفاده بیشتر از فضا در همان مکان استحکام مورد نظراست بجای پلی استر‬
‫ شیشه استفاده می شوند‪ .‬همچنین کامپوزیت های آرامید‪-‬اپوکسی برای جایگزین‬‫فولد در کاله خود های جنگی استفاده می شوند بر اساس نوع کاربرد میتوان از‬
‫) ‪(hot curing‬استفاده‬
‫رزین های گرما پخت( ‪cold curing‬و سردکار‬
‫نمود‪.‬‬
‫ویژگیهایًرزینهایًپلیًاسترًوًاپوکسی‬
‫مقایسه‬