رزين اپوكسي

رزين اپوكسي



رزينهاي اپوكسي به عنوان رزينهاي اپوكسيد نيز شناخته ميشوند. ويژگي شناسه اين رزينها دارا بودن بيش از يك گروه epoxy-2و1 در ساختار مولكولي است. اين گروه ممكن است در بدنه زنجير باشد ولي معمولاَ در انتها قرار دارد. در شرايط مناسب واكنش، گروه اپوكسي ميتواند با اسيدها، ايندريد اسيدها، آامينها و الكل واكنش تراكمي به همراه جابجايي هيدروژن به گروه اتيلن اكسيد، بدهد. اين واكنشها امكان افزايش طول زنجير يا شبكهاي شدن را بدون آزاد كردن مولكولهاي كوچك مانند آب فراهم ميكند. بنابراين محصولات اپوكسي در مقايسه با اكثر رزينهاي گرما سخت، جمع شدگي كمتري در اثر پخت نشان ميدهند. بايد متذكر شد كه محدوده وسيعي از رزينهاي اپوكسي و محصولات شبكهاي شده متنوعي وجود دارد. ساختار شيميايي رزينهاي اپوكسي شامل دو بخش اپوكسي و غير اپوكسي ميباشد. بخش غير اپوكسي ممكن است آليفاتيك، سيلكوآليفاتيك و يا هيدروكربن شديداَ حلقوي باشد. در عمل محصول واكنش بيس-فنل A و اپي كلروهيدرين اغلب رزينهاي اپوكسي متداول را تشكيل ميدهند. اين محصولات 80 تا 90% سهم بازار را به خود اختصاص داده‌اند.

قبلا رزين اپوكسي تقريبا تنها به عنوان پوشش سطح استفاده ميشد. قبل از جنگ جهاني دوم، بالا بودن هزينههاي توليد بيس فنل A و اپي كلروهيدرين مانع از تجاري شدن كاربرد رزين اپوكسي شده بود. تلاشهاي بعدي و ابداع روشهاي توليد جديد، موجب پيدايش مقبوليت اقتصادي اين رزينها شد. در حال حاضر نيمي از رزينهاي توليد شده در كاربردهاي روكش سطح استفاده ميشوند. باقيمانده در صنايع الكتريكي و الكترونيك، هوا فضا و ساختمان و ساير كاربردها، استفاده ميشوند. بر حسب تناژ، مصرف اپوكسي حدود يك دهم پلي استر ميباشد.اپوكسي گروههاي عاملي فعال زيادي دارد و ميتواند در حضور عوامل پخت وهاردنرها، يك ساختار شبكهاي را تشكيل دهد. خواص محصولات پخت شده اپوكسي بستگي دارد به:
- نوع اپوكسي(type of epoxy)
- نوع و مقدارهاردنر(hardener)
- ميزان شبكهاي شدن(crosslinking)
- طبيعت و حجم مواد افزودني(adittive)
در بازار عوامل پخت متنوعي با ويژگيهاي طول عمر، انعطاف، پخت سريع و سميت كم وجود دارند.ساختار مولكولي و خواص رزين پخت شده، بستگي به طبيعت سيستم پخت دارد. اگر چه سيستمهاي پخت مختلفي وجود دارد، ولي ميتوان آنها را به دو گروه آمينها و انيدريدها تقسيم كرد.رزينهاي اپوكسي و عوامل پخت تنها اجزاء يك فرمولاسيون نيستند. براي برخي كاربردها، ممكن است اپوكسي اصلاح نشده داراي خواص نامطلوبي از قبيل ويسكوزيته بالا، گران قيمت بودن و مقاومت ضربه پايين در برخي كاربردهاي ويژه باشد. بنابراين بايد دراغلب موارد توسط موادي چون رقيق كننده، چقرمه كننده، فيلر و تقويت كننده همراه شود. انتخاب صحيح رزين،هاردنر و افزودنيها اجازه ميدهد كه خواص مورد نظر تامين شود.
اين تنوع عامل عمده رشد پايه اپوكسيها در مدتهاي طولاني است.
علاوه بر اين ساختار متنوع، اپوكسيها داراي ويژگيهاي ذيل نيز هستند:
- مقاومت شيميايي عالي (بويژه در محيطهاي قليايي)
- چسبندگي خوب به مجموعهاي از بسترهاي مختلف

- استحكام كششي، فشاري و خمشي بسيار بالا

- پايين بودن جمع شدگي پخت

- پايداري ابعادي

- عايق عالي الكتريسيته

- دوام بالا در پيري و شرايط سخت محيطي

- قابليت پخت در دماهاي مختلف

- مقاومت خستگي ممتاز

- بي بو و بي مزه
رزينهاي اپوكسي در كاربردهاي مختلفي از قبيل پوشش سطح، چسب، روكش دهي، ابزار سازي و كامپوزيتها، استفاده ميشوند.چند لايههاي رزين اپوكسي از اهميت فوق العادهاي در صنايع هواپيماسازي برخوردارند. بسياري از قطعات ساختاري از جنس الياف كربن و رزين اپوكسي جايگزين آلياژهاي فلزي مرسوم شده و نتايج مطلوبي نيز داشتهاند. همچنين از اين رزين به همراه الياف آراميد، در ساخت موتور راكت و كپسولهاي تحت فشار به روش رشته پيچي استفاده ميشود.علاوه بر آن رزينهاي اپوكسي بطور وسيعي به همراه الياف و ساختارهاي لانه زنبوري براي ساخت ملخ هلي كوپتر استفاده ميشود. رزينهاي اپوكسي تقويت شده با الياف كربن و آراميد در ساخت قايقهايي كه در آنها ضمن حفظ وزن، استفاده بيشتر از فضا در همان استحكام مورد نظر است، بجاي پلي استر- شيشه استفاده مي‌شوند.همچنين كامپوزيتهاي آراميد - اپوكسي براي جايگزين فولاد در كلاه خودهاي جنگي استفاده ميشوند.


منبع:http://www.irancomposite.net

» ادامه مطلب

رزین یا پلیمرهای طبیعی

رزین یا پلیمرهای طبیعی:

منابع طبیعی رزین ها، حیوانات، گیاهان و مواد معدنی می باشد. این پلیمرها به سادگی شکل پذیر بوده لیکن دوام کمی دارند. رزین های رایج عبارتند از روزین، آسفالت، تار، کمربا، سندروس، لیگنپین، لاک شیشه ای. رزین های طبیعی اصلاح شده شامل سلولز و پروتئین می باشد. سلولز قسمت اصلی گیاهان بوده و به عنوان ماده اولیه قابل دسترسی برای تولید پلاستیک ها می باشد. کازئین ساخته شده از شیر سرشیر گرفته می شود و تنها پلاستیک مشتق شده از پروتئین است که در عرصه تجارت نسبتا موفق است.

رزین پلی استر Polyester resin:

رزین پلی استر ماده ای است که در مجسمه سازی و کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. رزین پلی استر در ابتدا به شکل مایعی است به غلظت مربا، ولی وقتی با هاردنر مخلوط می گردد، پس از مدتی حرارت آن بالا می رود و به حالت ژله در می آید و سپس سخت و محکم می گردد. (در فارسی واژه "پلی استر" را که در اصل نام نوعی الیاف است، به جای رزین پلی استر هم به کار می برند.)

- به هنگام سفت شدن پلی استر، مولکول ها به هم نزدیک شده و مقداری از محلول نیز تبخیر می گردد. در نتیجه، حجم پلی استر بعد از بستن اندکی کاهش می یابد.

- پلی استر سخت شده را دیگر نمی توان به حالت مایع برگرداند (thermosetting plastic)

- مناسب ترین درجه برای کار با پلی استر، حرارت بیست درجه می باشد.- پلی استر مایع، بوی زننده ای دارد و اگر روزانه مقدار پنج کیلوگرم از آن مصرف شود بی ضرر است، ولی بیش تر از این مقدار را باید در اتاقی که تهویه می شود انجام داد.

- رزین پلی استر به بعضی اجسام مثل چوب می چسبد. بنابر این باید داخل قالب را صاف بگیریم و از جداکننده ها در داخل آن استفاده کنیم. می توانیم از پارافین و یا فیلم استفاده کنیم. فیلم، مایعی است که با قلم مو بر سطح قالب زده می شود و پس از خشک شدن، یک لایه ی نایلون مانند نازک ایجاد می کند.

- رزین پلی استر باید درجای خنک و تاریک نگهداری شود. عمر رزین در صورتی که مرغوب باشد، به دوازده ماه می رسد.

- پلی استر بعد از بستن، محکم و غیر سمی می گردد و غیر متخلخل است. می توان آن را سوهان زد و یا با مته سوراخ نمود. - می توان انواع رنگ های پودری را با رزین پلی استر مخلوط نمود تا به صورت رنگین در آید.

- رزین پلی استر در مقابل نور تغییر رنگ نمی دهد.

- هاردنرهای مورد استفاده در پلی استر، به دو صورت مایع و خمیری وجود دارند. کار کردن با نوع خمیری ساده تر است، هاردنر مایع به رنگ آب است و بوی تندی دارد.
میزان هاردنر در رزین پلی استر:با کم و زیاد کردن هاردنر، می توان زمان سفت شدن را تنظیم نمود. قانون کلی میزان هاردنر در رزین پلی استر های شفاف، 2 درصد است. رزین پلی استر در لایه های نازک خیلی به کندی سفت می شود و قسمت بالای آن به حالت چسبنده باقی می ماند. در این موارد، باید مقدار هاردنر را به 4 درصد رساند.اگر ضخامت پلی استر زیاد باشد، احتمال ترک خوردگی پیش می آید که در این مورد، باید میزان هاردنر را یک درصد انتخاب نمود. وقتی که قالب پلاستیکی است و و نسبت به حرارت حساس می باشد نیز باید میزان هاردنر را کاهش داد. اگر مقدار هاردنر از 4 درصد تجاوز کند، باعث می شود پلی استر خیلی ترد و شکننده شود. برای این که پلی استر حالت قابل انعطافی داشته باشد، بایستی میزان هاردنر را یک درصد گرفت.
ماده ی شتاب دهنده در رزین پلی استر (کاتالیزور): ماده ی شتاب دهنده مایعی است به رنگ بنفش که از ترکیبات کبالت می باشد. مقدار ماده ی شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلی استر تاثیر می گذارد. بسیاری از شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو می اندازند و باعث می شوند پلی استر میل به زردی یا قرمزی پیدا کند. ماده ی شتاب هنده در ایجاد حرارت به هنگام بستن نیز تاثیر می گذارد. وقتی ماده ی شتاب دهنده بیش تر باشد، به دلیل تسریع عمل پلیمریزاسیون، حرارت بیشتری تولید می گردد. برای آماده کردن پلی استر اول ماده ی شتاب دهنده را در آن می ریزیم و خوب به هم می زنیم و سپس ماده ی هاردنر را به آن می افزاییم.
زمان بستن پلی استر: زمان بستن پلی استر به مقدار ماده ی شتاب دهنده و مقدار ماده ی هاردنر و دمای هوای اتاق بستگی دارد. زمان بستن پلی استر شفاف، طولانی تر از زمان بستن پلی استر غیر شفاف است. درجه ی حرارت پایین در اتاق باعث می شود عمل بستن به تعویق بیفتد. اگر درجه حرارت اتاق زیر 15 درجه سانتی گراد باشد، در پلی استر شفاف عمل سفت شدن صورت نمی گیرد. در این صورت گفته می شود که پلی استر منجمد شده است. ولی پلی استر غیر شفاف در حرارت بالای 12 درجه می تواند سفت شود.لایه های نازک پلی استر برای سفت شدن به مدت طولانی 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.مدت بستن پلی استر را می توان با قرار دادن مجسمه در فر آشپزخانه در حرارت 50 تا 80 درجه به نیم ساعت رساند.
میزان انقباض پلی استر:پلی استرهای مختلف، معمولا بین 3 تا 5 درصد حجم خود را در طی زمان انعقاد از دست می دهند. این خاصیت دارای مزایا و ضررهایی است . مزیت آن در این است که به علت کوچک شدن، از قالب ساده تر بیرون می آید. ضرر آن در این است که اگر یک لایه از آن را روی لایه ی دیگری که منعقد شده بریزیم، به علت این که لایه ی قبلی به علت انقباض با دیواره ی قالب فاصله پیدا کرده است، به داخل آن فاصله راه پیدا می کند و و حجم زائدی را به وجود می آورد که بعدا باید تراشیده شود.

منبع : http://www.shimi.blogfa.com/post-112.aspx

» ادامه مطلب