رزین چیست؟ رزین اپوکسی، رزین ترموپلاستیک، رزین ترموست، رزین پلی استر، رزین پلی اورتان و کاربردهای آن

• پلی اورتان: رزین پلی یورتان رزین چسبناک تری است که پس از عمل آوری ساختار نرم و انعطاف پذیرتری نسبت به اپوکسی یا پلی استر ایجاد می کند.
  این طیف وسیعی از کاربردها را دارد و در ساخت و ساز و مهندسی عمران و همچنین صنایع دریایی و پزشکی استفاده می شود.
  در ساخت و ساز، از آن برای کف های رزینی و راهروهای متصل به رزین استفاده می شود که انعطاف پذیری پلی اورتان را با مقاومت مکانیکی بالای سنگدانه ها ترکیب می کند.
• رزین های فنولیک: رزین های فنولیک پلیمرهای ترموست هستند که از فنل و فرمالدئید به دست می آیند. آنها به دلیل مقاومت عالی در برابر حرارت، بازدارندگی در شعله و پایداری ابعادی شناخته شده اند. رزین‌های فنلی معمولاً در کاربردهایی که نیاز به عملکرد در دمای بالا دارند، مانند تولید لنت‌های ترمز، قطعات الکتریکی و قطعات قالب‌گیری شده برای صنایع خودروسازی و هوافضا استفاده می‌شوند. این رزین ها با چگالی بالای اتصال متقابل آنها مشخص می شوند که به خواص مکانیکی و حرارتی استثنایی آنها کمک می کند، به ویژه در ترکیب با تقویت فیبر کربن.
• رزین های وینیل استر: رزین های وینیل استر ترکیبی بین رزین های پلی استر و اپوکسی هستند که برخی از مزایای هر دو را با هم ترکیب می کنند. آنها در برابر خوردگی مقاوم هستند و مقاومت شیمیایی بسیار خوبی دارند و برای استفاده در محیط های تهاجمی مانند کارخانه های فرآوری شیمیایی و سازه های دریایی مناسب هستند. استرهای وینیل در مقایسه با رزین های پلی استر سنتی، مقاومت و چقرمگی بالایی در برابر خستگی نشان می دهند. آنها معمولاً در کاربردهایی که نیاز به یکپارچگی ساختاری و مقاومت در برابر مواد شیمیایی خشن مانند مخازن، لوله‌ها و مخازن ذخیره‌سازی دارند، استفاده می‌شوند.

پخت رزین

پخت رزین فرآیندی است که خواص رزین ها را از طریق اتصال عرضی زنجیره های پلیمری تغییر می دهد. این تبدیل شامل تبدیل رزین از حالت مایع به جامد است که نقش اساسی در تولید پلیمر ترموست دارد.
نیروهای محرک پشت فرآیند پخت متنوع هستند. اساساً، مونومرها و الیگومرهای منفرد، گاهی اوقات با یک عامل پخت (اغلب یک کاتالیزور) ترکیب می شوند تا واکنشی را آغاز کنند که منجر به ایجاد یک شبکه پلیمری سه بعدی می شود. در ابتدا، واکنش مولکول هایی با ساختارهای متفاوت تولید می کند.
با پیشرفت واکنش، وزن مولکولی ساختار متناسب با سرعت واکنش افزایش می یابد. علاوه بر تغییرات شیمیایی، تغییرات فیزیکی مانند کاهش حلالیت، افزایش ویسکوزیته و افزایش چگالی رخ می دهد. این پیشروی تا پایان واکنش ادامه می یابد و در نتیجه یک شبکه یکنواخت و همگن ایجاد می شود.

پخت توسط عوامل متعددی آغاز می شود:

• حرارت دادن: پخت حرارتی که به عنوان کیورینگ حرارتی نیز شناخته می شود، یک روش پرکاربرد در ساخت کامپوزیت است. این شامل قرار دادن مواد کامپوزیت در دمای بالا برای مدت زمان مشخصی است. این فرآیند واکنش های شیمیایی درون رزین ترموست را فعال کرده و باعث سخت شدن و جامد شدن آن می شود. پخت حرارتی برای رزین هایی مانند اپوکسی و پلی استر موثر است و اغلب در کوره ها یا اتوکلاوها برای اطمینان از توزیع یکنواخت دما انجام می شود.
• درمان پرتویی: پخت پرتویی از منابع تابشی پرانرژی مانند پرتوهای الکترونی یا نور فرابنفش (UV) برای شروع واکنش‌های پلیمریزاسیون در سیستم‌های رزین خاص استفاده می‌کند. شروع نوری با استفاده از نور UV، در کامپوزیت هایی که پخت سریع ضروری است، رایج است. این روش کنترل دقیقی بر فرآیند پخت ارائه می دهد و می تواند برای کاربردهایی مانند کامپوزیت ها یا پوشش های دندانی ایده آل باشد.
• درمان رطوبت: عمل آوری رطوبت شامل استفاده از رطوبت محیط برای شروع فرآیند پخت در فرمول های رزین خاص، مانند چسب های پلی اورتان خاص و درزگیرها است. وجود رطوبت باعث شروع واکنش های پیوند متقابل در رزین می شود و در نتیجه یک ماده سخت می شود. این یک روش مناسب برای برنامه هایی است که کنترل دما در آنها چالش برانگیز است.
  فعال کننده ها یا کاتالیزورها
  بسیاری از رزین های ترموست به حضور فعال کننده ها یا کاتالیزورها برای تسهیل عمل آوری نیاز دارند. این افزودنی‌ها با کاهش انرژی فعال‌سازی مورد نیاز برای انجام واکنش‌های شیمیایی، فرآیند پخت را تسریع می‌کنند. کاتالیزورهای رایج عبارتند از آمین برای رزین های اپوکسی و پراکسید برای رزین های پلی استر. آنها اغلب درست قبل از استفاده در سیستم رزین مخلوط می شوند.
  بسته به نوع رزین، بخش عمده ای از تحقیقات متعهد به بررسی روش های جدید و بهینه سازی روش های موجود است.
  انتخاب پخت به عواملی مانند نوع رزین، کاربرد و سطح انقباض مورد نظر بستگی دارد. در بیشتر موارد، عمل آوری توسط دو دسته اصلی هدایت می شود:
  در نهایت، نوع پخت به عوامل متعددی از جمله نوع رزین، کاربرد و سطح پذیرفته شده انقباض بستگی دارد.
• پخت ناشی از مواد شیمیایی: رزین هایی مانند اپوکسی و پلی استر با افزودن افزودنی پخت می شوند. چنین افزودنی هایی به عنوان سخت کننده نامیده می شوند و باعث پخت رزین می شوند.
  سخت شدن بدون مواد شیمیایی
  برخی از رزین‌ها بدون افزودنی پخت می‌شوند و در عوض به گرما متکی هستند، همانطور که در مورد ترموپلاستیک‌ها صدق می‌کند.
  اعمال گرما باعث کاهش ویسکوزیته قبل از شروع اتصال عرضی می شود. این منجر به افزایش زنجیره‌های الیگومری موجود می‌شود - فرآیندی که به آن ژل‌سازی می‌گویند. در این مرحله رزین بی حرکت و سفت می شود. انتقال انبوه مولکول ها در داخل ساختار تا زمان پخت نهایی محدود است. برای دستیابی به انجماد، افزایش دما پس از ژل سازی مورد نیاز است.
  رزین های خاص ممکن است شامل یک کاتالیزور فعال شده توسط نور UV باشند. فرآیند پخت منطقه ای است که به خوبی مطالعه شده است، زیرا عمل آوری کیفیت ساختار رزین حاصل را به عنوان وسیله ای برای بهبود نتیجه فیزیکی و شیمیایی دیکته می کند.