رزین اپوکسی چیست؟ اگرچه رزین‌های اپوکسی در اوایل دهه 1890 وجود داشتند اما استفاده از آن‌ها از اوایل سال 1950 رواج یافت. رزین‌های اپوکسی به دلیل خواص مکانیکی برجسته، استحکام چسبندگی بالا، مقاومت حرارتی خوب و مقاومت الکتریکی بالا، مورد توجه بسیاری از دانشمندان قرار گرفته اند و به طور گسترده در کاربردهای مختلفی همچون پوشش‌ها، محصولات الکترونیکی، چسب، کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف و صنایع تزئینی استفاده می‌شوند. خواص نهایی سیستم پخت شده تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله نوع رزین ، عامل پخت و فرآیند پخت می‌باشد. بر همین اساس شناخت هر چه بهتر رزین‌های اپوکسی و نحوه‌ی دستیابی به خواص نهایی مورد نیاز، اولین قدم در کار با رزین‌های اپوکسی می‌باشد.
هدف این مقاله پاسخ به سؤال رزین چیست؟ معرفی رزین‌های اپوکسی، ویژگی‌های آن، انتخاب رزین مناسب برای پروژه‌های مختلف و… است.
رزین اپوکسی چیست؟
رزین اپوکسی به نوعی از پیش پلیمرهای واکنش پذیر و حاوی گروه‌های اپوکساید اطلاق می‌شود. این رزین‌ها با حضور کاتالیزورها و یا با بسیاری از واکنش دهنده‌ها مانند آمین‌ها، فنل‌ها، تیول‌ها و غیره واکنش می‌دهند و پس از ایجاد پیوندهای عرضی به پلیمری سخت و سفت تبدیل می‌شوند.
رزین کاربردهای زیادی جهت دستیابی به اهداف مختلف را دارا است زیرا محصولی بادوام است و می‌تواند در کنار مواد مختلفی از جمله سیمان، چوب، سنگ یا فلز استفاده شود. رزین‌های اپوکسی نسبت به سایر انواع رزین‌ها دارای خواص مکانیکی بالاتر و مقاومت حرارتی و شیمیایی بیشتری می‌باشند.
بسیاری از افرادی که برای اولین بار در مورد رزین می‌شنوند یا می‌خوانند این سوال را از خود می‌پرسند که رزین اپوکسی چیست؟ و یا کاربرد آن چیست؟
به این سؤال می‌توان با ذکر خواص ویژه‌ی آن‌ها پاسخ داد. رزین‌های اپوکسی دامنه‌ی وسیعی از خواص و ویژگی‌ها را شامل می‌شوند که این خواص به نوع هاردنر، رزین و فرمولاسیون بکارگرفته بستگی دارد. البته بسته به سازنده و محصول، ممکن است تا یک هفته زمان ببرد تا آمیزه به خواص نهایی خود برسد. با این حال، هنگامی که فرآیند پخت کامل شود خواص نهایی زیر تقریباً برای همه محصولات در نظر گرفته می‌شود.
ویژگی رزین‌های اپوکسی
بسته به هدف و کاربرد، سیستم‌های مختلفی برای پخت رزین در نظر گرفته می‌شود که هر کدام از سیستم‌ها و متریال بکار رفته خواص متفاوتی را شامل می‌شوند.
| 1- مقاومت در برابر سایش بسیار بالا
2- مقاومت متوسط در برابر ضربه 3- انقباض بسیار کم پس از تبدیل مایع به جامد 4- مقاومت خوب در برابر اشعه ماوراء بنفش (نه در همه‌ی اپوکسی‌ها) 5- چسبندگی بالا به چوب، فلز، سنگ 6- مقاومت در برابر رطوبت 7- مقاومت حرارتی بالا 8- عایق الکتریکی 9- مقاومت اسیدی بالا و… |
رزین دو جزئی اپوکسی
سیستم‌های دو جزئی اپوکسی همانطور که از نامشان پیداست از دو جزء تشکیل می‌شوند.
جزء یک شامل رزین اپوکسی با وزن مولکولی کم و جزء دوم هاردنر یا کاتالیزور. دو جزء باید به نسبت مشخص، طبق دستورالعمل کارخانۀ تولیدکننده، با یکدیگر مخلوط شوند تا بعد از گذشت مدت زمان مشخص به خواص نهایی خود دست یابند. در صورت رعایت نکردن نسبت اختلاط سیستم خشک نخواهد شد حتی اگر از میزان هاردنر بیشتری نسبت به میزان ذکر شده استفاده شود.
رزین تک جزئی
اپوکسی تک جزئی یک پیش پلیمر است که قبلاً با مقدار مناسب کاتالیزور یا سخت کننده مخلوط شده است که تنها در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت یا نور یووی واکنش نشان می‌دهد و پلیمریزه می‌شود. ترکیبات اپوکسی تک جزئی جهت حذف ضایعات، سرعت بخشیدن به بهره وری و در عین حال کاهش نگرانی در مورد نسبت اختلاط و پات لایف طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها دارای ویژگی‌های عملکردی برجسته، دوام طولانی مدت و کاربرد آسان هستند. این ترکیبات در صنایع الکترونیک، هوافضا، پزشکی، برق، خودروسازی، فرآوری نفت/ شیمیایی و صنایع نوری استفاده می‌شوند.
همچنین بررسی میزان ویسکوزیته و پات لایف از عوامل مهمی است که قبل از خرید رزین اپوکسی لازم است در نظر گرفته شود که در ادامه به آن پرداخته شده است.
کاربرد رزین اپوکسی چیست؟
امروزه رزین‌های اپوکسی طیف وسیعی از کاربردها را شامل شده و در طراحی بسیاری از محصولات در حوزه‌های مختلف بکارگرفته می‌شود. این رزین‌ها به دلیل استحکام بالا و چسبندگی عالی به سطوح مختلف، مقبولیت گسترده‌ای در کاربردهای مختلف (روکش‌ها، رزین‌های الکتریکی، ریخته گری، کامپوزیت‌ها و غیره) دارا می‌باشد.
در ادامه تعدادی از کاربردهای این نوع رزین در دو دسته‌ی تزئیناتی، صنعتی و ساختمانی آورده شده است:
کاربردهای صنعتی رزین چیست؟کفپوش‌های اپوکسی با قابلیت‌های مختلف (آنتی استاتیک، آنتی باکتریال و…) چسب‌های همه کاره محمل در سیمان و ملات فوم‌های سفت و سخت پوشش‌های غیر لغزنده جامد کردن سطوح شنی در حفاری نفت پوشش‌های صنعتی پلاستیک‌های تقویت شده با الیاف آب بندی سطح بتن ماتریس سازه در صنعت هوافضا تعمیرات سریع با رزین UV مخصوص درزگیرهای ضد آب برای کف گاراژ رزین به عنوان روکش یا ژل کت برای ساخت قایق |
کاربرد رزین اپوکسی در هنرچیست؟کفپوش‌های سه بعدی رزینی و چوب ساخت بدلیجات تصاویر هنری رزین رزین ژئود و ظروف پتری رزین میز و مبلمان‌های رزینی رزین اپوکسی تابلو آبستره ظروف پذیرایی بستن منافذ چوب یا جلادهی به آن |
در انتخاب سیستم رزین اپوکسی نکته‌ای که باید در نظر گرفته شود این است که کدام یکی برای پروژه‌ی موردنظر ما مناسب تر است؟
فاکتورهای متعددی وجود دارد که در انتخاب سیستم آن تاثیر گذارند. به طور مثال ویژگی آنتی باکتریالی ⇐ کفپوش اپوکسی جهت اجرا در بیمارستان‌ها یا ویژگی مقاومت آن در برابر اسید زمانی که قرار است در معرض عوامل خورنده‌ی اسیدی قرار بگیرد. اما برای کاربردهای عمومی مسئله‌ی مهم این است که
آیا ویسکوزیته و سرعت پخت سیستم اپوکسی می‌تواند نیاز ما را به خوبی پاسخگو باشد؟
رزین اپوکسی با ویسکوزیته کم
ویسکوزیته جریان پذیری مایعات را توصیف می‌کند. بر این اساس، هنگامی‌که یک مایع روان باشد، از ویسکوزیته کم برخودار است. بنابراین اگر به یک متریال روان نیاز دارید، باید یک رزین با ویسکوزیته پایین خریداری کنید. همچنین حباب‌های هوا نیز از این سیستم‌ها به راحتی حذف می‌شوند. ویسکوزیته‌ی پایین می‌تواند برای برخی کاربردها پراهمیت باشد مثل:
- ریخته گری انواع قالب
- تولید زیورآلات
- میزهای رزینی طرح رودخانه
- پر کردن شکاف‌ها و سوراخ‌های چوب و… با رزین اپوکسی
رزین با ویسکوزیته بالا
ویسکوزیته‌ی بالای رزین اپوکسی تقریبا شبیه به عسل بوده و روانی کمتری دارند. می‌توان از این دست رزین‌ها برای انجام پروژه‌هایی در زمینه ساخت آثار هنری، رزین و ژئود، جواهرات رزینی، ظروف اپوکسی و آب بندی سطوح بهره گرفت.
در مورد رزین‌های بسیار ویسکوز، قطعاً باید دستورالعمل‌های سازنده در مورد حداکثر ضخامت لایه در یک مرحله کار جدی گرفته شود. هر چه ویسکوزیته‌ی رزین مصرفی بالاتر باشد بالا آمدن و خروج حباب‌های هوا نیز دشوارتر خواهد شد.
⇐ بیشتر بخوانید:
ده نکته طلایی کار با رزین اپوکسی
بطورکلی رزین‌های اپوکسی طیف وسیعی از ویژگی‌ها را شامل می‌شوند. خواص مختلفی از جمله استحکام مکانیکی بالا، دوام طولانی مدت، مقاومت حرارتی خوب، عایق حرارتی و… که آن را برای کاربردهای مختلف ساختمانی و صنعتی مناسب کرده است.
سیستم پخت رزین عمدتاً به دو صورت دو جزئی و تک جزئی در بازار موجود می‌باشند. در سیستم‌های دو جزئی به‌هاردنر با گروه عاملی فعال و در سیستم‌های تک جزئی به حرارت یا نور UV جهت سخت شدن نیاز است. سیستم‌های تک جزئی عمدتا جهت سرعت بخشیدن به بهره وری، کاهش نگرانی در مورد نسبت اختلاط و پات لایف طراحی شده اند.
علاوه بر سیستم پخت، ویسکوزیته یکی دیگر از پارامترهای اثر گذار در پروژه‌های کار با رزین‌ها است که باید در نظر شود. بر این اساس قبل از انتخاب رزین، توجه به نوع آن و خصوصیات مربوطه امری ضروری است.
