دانستنی هایی از رزین اپوکسی

[hadi.blue.chem]

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
- نوع و مقدارهاردنر
- ميزان شبكهاي شدن
- طبيعت و حجم مواد افزودني​

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.