رزین اپوکسی چیست و چرا این ماده به قلب صنایع مدرن تبدیل شده است؟ از هنرهای دستی گرفته تا ساخت و ساز و مهندسی، رزین اپوکسی با ویژگیهای شگفتانگیز خود، انقلابی در دنیا ایجاد کرده است. این نوع رزین به خاطر خواص منحصر به فرد خود، از جمله چسبندگی بالا، مقاومت در برابر رطوبت و قابلیت شکلپذیری، کاربردهای فراوانی در ساخت و ساز، صنایع هنری و تولیدات صنعتی دارد. در این مقاله به بررسی ویژگیها، کاربردها و روندهای نوین در استفاده از رزین اپوکسی خواهیم پرداخت.
رزین اپوکسی چیست؟
برای اطلاع از این که رزین اپوکسی چیست؛ باید در ابتدا بگوییم که نوعی مادهای ترمیمپذیر و دوجداره است. و از واکنش شیمیایی میان رزین اپوکسی و هاردنر به دست میآید. این ترکیب با ویژگیهای منحصر به فرد خود در صنایع گوناگون به عنوان یک ماده چسباننده و پوششی مورد استفاده قرار میگیرد. چرا که به علت چسبندگی بالا توانایی چسبیدن به انواع متریال مانند چوب، فلز، شیشه، سنگ، پلاستیک را دارد؛ و همینطور از مقاومت بالایی در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مانند اسیدها، بازها و حلالها نیز برخوردار میباشد. استفاده از رزین اپوکسی میتواند مقاومت زیادی در برابر آب و رطوبت ایجاد کرده و آن را برای استفاده در محیطهای مرطوب نیز مناسب سازد.
از مقاومت کششی رزین اپوکسی چه میدانید؟
مقاومت کششی رزین اپوکسی به عواملی مانند نوع خاص رزین، ترکیبات شیمیایی و روش پخت آن بستگی دارد. اما به طور کلی، مقاومت کششی رزین اپوکسی معمولاً در بازهای بین 40 تا 90 مگاپاسکال (MPa) صورت میگیرد.
رزینهای اپوکسی در دامنهی وسیعی از صنایع و فعالیتها به کار میروند که بنا بر ضرورت و نیاز به انواع مختلفی تقسیم میشوند. عمدتاً از رزینهای اپوکسی معمولی در تولید چسبها و انواع پوششها استفاده میشود که مقاومت کششی حدود 50 تا 70 MPa دارند. در حالی که اپوکسیهای پیشرفتهتر که در صنایع حساس مانند هوافضا، خودروسازی یا تولید کامپوزیتها به کار میروند، قادر به ایجاد مقاومت کششی بالاتر و تا حدود 70 تا 90 MPa نیز میباشند.
در مورد رزینهای اپوکسی باید گفت که هرچه کیفیت مواد اولیه آنها بالاتر باشد، به همان میزان نیز از مقاومت کششی بیشتری برخوردار خواهند بود. به علاوه آن که دما و شرایط پخت رزین اپوکسی تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی آن ایجاد میکند؛ بطوری که پخت آن در دماهای بالاتر میتواند به بهبود خواص مکانیکی ماده پلیمری از جمله مقاومت کششی آن بینجامد. باید گفت که افزودن الیافی مثل شیشه یا کربن هم میتواند مقاومت کششی اپوکسی را به طور چشمگیری افزایش بدهد.
چه نکات امینی را برای استفاده از رزین اپوکسی رعایت کرد؟
طبیعتاً حفظ سلامتی و پرهیز از رفتارهایی که ریسک خطر را برای انسان افزایش دهند، از همه چیز مهمتر است. استفاده از رزین اپوکسی نیز به علت ترکیبات شیمیایی موجود در آن نیاز به رعایت نکات ایمنی خاصی دارد تا خطر بروز هرگونه آسیب احتمالی را برطرف سازد. به این منظور میتوانید پیشنهادات ایمنی زیر را برای استفاده از این ماده ی به کار گیرید.
استفاده از تجهیزات محافظ شخصی
لازم است که از وسایلی مانند دستکشهای لاتکس و مقاوم به مواد شیمیایی استفاده کرده و مانع از تماس مستقیم رزین با پوستتان شوید. همین طور داشتن عینک ایمنی به منظور اجتناب از ورود رزین اپوکسی به چشمها ضرورت بسیار دارد.
نکتهی مهم دیگری که باید به آن توجه داشت، استفاده از ماسک برای جلوگیری از ورود بخارهای مضر به ریه است.
تهویه مناسب
پیشنهاد میشود که برای کار با رزین اپوکسی، فضای باز یا محیطهایی با تهویه مناسب را انتخاب کنید. چرا که تهویه مناسب و گردش هوا خود باعث بیرون رفتن بخارهای سمی از محیط شده و خطر استنشاق گازهای برآمده از آن را کاهش میدهد.
فراموش نکنید چنانچه پوستتان با ماده اپوکسی رزین تماس پیدا کرد، آن را یا آب و صابون به طوری شستشو دهید که اثری از اپوکسی بر روی پوستتان باقی نماند؛ چرا که امکان دارد این ماده پلیمری منجر به تحریک پوست و حساسیت بشود.
دمای مناسب
حفظ دما و رطوبت محیط در زمان استفاده از رزین اهمیت بسیار دارد؛ چون این ماده در دمای خیلی بالا یا پایین به درستی خشک نمیشود، که خود این امر میتواند منجر به بروز مشکلاتی باشد. همچنین ممکن است مواد شیمیایی در دماهای بالا بخارات بیشتری تولید کنند.
نگهداری و دفع مواد
به یاد داشته باشید که بقایا و مواد زائد رزینهای اپوکسی را به درستی دفع کنید. این مواد شیمیایی به هیچ عنوان نباید در محیطهای عمومی یا فاضلابها ریخته شوند؛ بلکه باید آنها را برطبق مقررات محلی دفع کرد. رزینها و هرگونه مواد سفت کننده را در ظروف بسته و دور از دسترس کودکان نگه دارید.
آمادگی برای مواقع اضطراری
همیشه اطلاعات مربوط به کمکهای اولیه و شمارههای تماس اضطراری را در دسترس داشته باشید. در صورت ورود رزین به چشم یا ایجاد مشکلات تنفسی، فوراً به مراکز درمانی مراجعه کنید.
دوری از منابع حرارت و شعله
امکان دارد که رزینهای اپوکسی قابل اشتعال باشند. بنابراین در زمان کار با آنها از منابع گرمایش دوری کنید.
استفاده از سطوح مناسب
از رزین بر روی سطوحی استفاده نکنید که به راحتی قابل تمیز شدن نیستند یا میتوانند با مواد، واکنش شیمیایی انجام دهند.
آموزش
در مجموع بهتر است پیش از استفاده از رزین اپوکسی، آموزشهای لازم در خصوص نحوه استفاده و خطرات مرتبط با آن دریافت کنید.
مزایای استفاده از رزین اپوکسی
همانطور که در بالا اشاره شد رزین اپوکسی به علت ویژگیهای منحصر به فردی که دارد، در صنایع مختلف به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. قابلیت ترکیب بالای اپوکسی رزین، این ماده را دارای امکانات فراوانی کرده که میتواند در طیف وسیعی از فعالیت ها کاربرد پیدا بکند. که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
توان چسبندگی بالا رزین اپوکسی دارای چسبندگی بسیار بالاییست که برای استفاده بر سطوح مختلف مانند فلزات، چوب، بتن و پلاستیک مناسب است. این ویژگی باعث شده تا به عنوان چسبندهای نیرومند در ساخت و تعمیر انواع لوازم صنعتی و خانگی بکار گرفته شود.
مقاومت بالا در برابر خوردگی و مواد شیمیایی
رزین اپوکسی در برابر مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها، مواد قلیایی و روغنها مقاوم است. این خاصیت باعث شده تا این اپوکسی در محیطهای صنعتی و در مجاورت با سایر مواد شیمیایی، کاربرد داشته باشد.
مقاومت مکانیکی بالا
پس از پخت و سخت شدن، اپوکسی رزین قادر به ایجاد مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار میشود. این مقاومت مکانیکی در ساخت قطعات صنعتی، کفپوشها و پوششهای محافظتی زرین اپوکسی رو به مادهای مناسب تبدیل کرده است.
ضد رطوبت
رزین اپوکسی مقاومت خوبی در برابر رطوبت دارد و به همین خاطر، در محیطهای مرطوب از جمله در صنایع دریایی و پوششهای ضد آب کاربردهای گستردهای دارد.
شفافیت و قابلیت پرداخت
رزین اپوکسی میتواند پس از پخت، سطحی بسیار شفاف و براق ایجاد کند؛ که استفاده از این ویژگ در کاربردهای تزئینی مانند ساخت میزهای رزینی، جواهرات و دیگر فعالیتهای هنری رایج است.
دوام و طول عمر بالا
اپوکسی رزین به علت میزان بالای مقاومت در برابر عوامل خارجی نظیر حرارت، رطوبت و مواد شیمیایی، قادر به عمر طولانی و دوام بسیار است.
ایستادگی در برابر حرارت
بسیاری از انواع رزین اپوکسی مقاومت خوبی در برابر دماهای بالا دارند، که این ویژگی آنها را به گزینهای مناسب برای استفاده در محیطهای گرم و یا پروژههایی که نیاز به تحمل حرارت بالا را دارند، تبدیل کرده است.
انعطافپذیری بسیار
از رزین اپوکسی میتوان در ترکیب با انواع افزودنیها مانند رنگها، پرکنندهها و الیاف نیز استفاده کرد. این خصیصه به فعالان صنایع امکان تولید محصولات مختلفی را میدهد.
گستردگی استفاده
از این ماده پلیمری در صنایع مختلفی از قبیل ساخت قطعات الکترونیکی، پوششهای حفاظتی، ساخت قطعات هوافضا، صنایع خودروسازی، کفپوشها، جواهرات و هنرهای تزئینی میتوان بهره گرفت.
ضد الکتریسیته ساکن
استفاده از اپوکسی رزین به دلیل خاصیت ضد الکتریسیته، در برخی کاربردهای الکترونیکی اهمیت مییابد.
سهولت و راحتی
عرضه رزینهای اپوکسی معمولاً به صورت دو جزئی (رزین و سختکننده) میباشد، بااینحال پس از ترکیب و همزدن، به سادگی قابل استفاده است.
پایداری در برابر تغییرات محیطی
رزین اپوکسی نسبت به شرایط جوی پایدار بوده به طوری که عوامل محیطی و دمایی، تغییری در خصوصیات این ماده پلیمری ایجاد نخواهد کرد.
انواع گوناگون رزین
امروزه رزینها اغلب از طریق فرآیند پخت به مواد پلیمری سخت و جامد تبدیل میشوند، که به علت خصلت ویسکوزیتهشان در حالت مایع یا نیمهمایع گرفته و به صورت شیمیایی تولید میگردند. در صورتی که در گذشته استفاده از رزینهایی که از منابع گیاهی استخراج میشدند، رواج داشت. ممکن است رزینهای مصنوعی شباهتهایی با رزینهای طبیعی داشته باشند، اما به طور معمول خواص و کاربردهای متفاوتی نیز دارند.
رزینهای مصنوعی به انواع و دستهبندیهای مختلف تقسیم میشوند، که برخی از آنها از طریق استری کردن ترکیبات آلی تولید میگردند و دستهای دیگر به پلاستیکهای ترموست شباهت بیشتری دارند. اصطلاح “رزین” میتواند به مواد واکنشدهنده، محصول نهایی یا هر دوی آنها اشاره داشته باشد. همچنین میتواند برای استفاده در یکی از دو مونومر در یک کوپلیمر به کار رود، در حالی که مونومر دیگر با عنوان “سختکننده” یا “هاردنر” شناخته میشود.
رزینها دارای تنوع بسیارند از آن جمله میتوان به رزینهای پلی استر، پلی آمید، پلی اورتان، پلی اتیلن، فنولیک، آلکیدی، سیلیکونی، اپوکسی، پلی استایرن، پلی پروپیلن، پلی کربونات و اکریلیک اشاره کرد.
ما در این مقاله قصد داریم تا به دو نوع از پرکاربردترین رزینهای موجود در بازار بپردازیم.
رزین های از نوع ریختهگری(Casting Epoxy Resin)
رزینهای ریختهگری گونهای از رزینهای مصنوعی هستند که بهطور خاص جهت فرآیند ریختهگری طراحی شدهاند. این نوع رزینها معمولاً به صورت مایع یا نیمه جامد عرضه میشوند. و درصورت ترکیب با یک ماده سختکننده (هاردنر) شروع به پلیمریزه شدن میکنند، که در نهایت، این فرآیند منجر به سفت شدن و شکلگیری ماده نهایی میشود.
رزینهای مخصوص ریختهگری به دلیل حالت مایع اولیه، قابلیت پر کردن انواع قالبها و ایجاد اشکال پیچیده را دارند؛ همچنین میتوانند از شفافیت بالایی برخوردار باشند. و در ساخت اشیای تزئینی، جواهرات و حتی قطعات صنعتی نیز مورد استفاده قرار بگیرند. رزینهای ریختهگری از پایداری مطلوبی دربرابر سایش، حرارت و مواد شیمیایی برخوردارند و زمان پخت و پز آنها بسته به نوع خود رزین و هاردنر، میتواند سریع یا آهسته تنظیم گردد.
از رزینهای ریختهگری، به علت خصوصیاتی که برشمردیم، اغلب در جواهرسازی، قطعات الکترونیکی، ساخت انواع قالب و مدلها در صنایع مختلف به منظور تولید قطعات دقیق و مستحکم و نیز در هنرهای تجسمی و ساخت لوازم دکوراتیو استفاده میشود.
پوشش های رزین (Coating Epoxy Resin)
پوششهای رزین اپوکسی غالباً در نسبت یک به یک هاردنر با رزین ترکیب میشوند. این ترکیبات بهطور کلی زمان پخت و خشک شدن رزینهای اپوکسی را تسریع میدهد و باعث ایجاد خصلت ضد آب به این ماده میشود. پوششهای رزین، قابلیت محافظت از سطح بتن را داشته و میتوانند ساختار مقاومی را برای آن ایجاد کنند. پس از تکمیل فرایند پخت، رنگ اپوکسی بر روی بتن سختی و دوام بسیار به گرفته و ظاهری درخشان و زیبا به وجود میآورد.
رزین اپوکسی چگونه خشک میشود؟
به طور کلی یکی از چالشهای رایج در استفاده از رزین اپوکسی، زمان طولانی خشک شدن این ماده است. با این حال راهکارهایی وجود دارد که بتوان به پروسه خشک شدن اپوکسی سرعت بخشید. که از آن جمله میتوان به استفاده از UV، افزودن کاتالیزور مخصوص، بهرهگیری از حرارت و نیز قرار دادن رزین اپوکسی در معرض هوای آزاد اشاره کرد.
هاردنر (Hardener) چیست؟
این ماده، به معنای سختکننده، جزئی از مخلوطها است. و به منظور افزایش میزان مقاومت برخی از مواد بکار میرود. و در کنار سایر ترکیبات میتواند به عنوان یک ترمیمکننده عمل کند. هاردنر در اصل به عنوان یک کاتالیزور در واکنشهای شیمیایی و در فرآیند ترکیب با مادهای دیگر فعال میشود.
هاردنرها در ساخت و ساز معمولاً به دو روش مورد استفاده قرار میگیرند. در نوع اول، به عنوان یک جزء واکنشدهنده و سختکننده که در محصولات دو جزئی رزینی مانند اپوکسیها، سیلیکونها (هاردنر سیلیکون) و پلییورتانها و پلییورالها به کار میرود؛ و در نوع دوم، میتوان از هاردنرهای پودری یا مایع که بر روی سطوحی مانند کف پارکینگها و انبارها اعمال میشوند، نام برد.
هاردنر اپوکسی پلی آمین (Polyamine Hardener)
در رزینهای اپوکسی، یکی از پرکاربردترین هاردنرها، کاتالیزورهای مبتنی بر پلی آمین هستند که در ساختار شیمیایی آنها بیش از دو گروه آمین (NH2) وجود دارد.
این هاردنرها برای پخت رزینهای اپوکسی در دمای اتاق طراحی شدهاند؛ چراکه این رزینها به عنوان یک سیستم دو قسمتی (A (رزین اپوکسی و B هاردنر)، ارائه می گردند. میتوان گفت که هاردنرهای پلیآمین یکی از رایجترین گزینهها در این دستهاند که از یک مولکول آلی با دو یا چند گروه آمین تشکیل میشوند. سایر انواع هاردنرها شامل هاردنرهای پلیآمیدی و انیدریدی هستند، که معمولاً تنها در دماهای بالا واکنش نشان میدهند.
رزین اپوکسی و هاردنر هر دو به صورت مایع ارائه میشوند. هنگامی که این دو در دمای اتاق با هم ترکیب میشوند، واکنشی اتفاق میافتد که منجر به ایجاد پیوندهای عرضی بین این دو ماده شیمیایی میشود. با تشکیل برخی از این پیوندها، سیستم به حالت “ژلهای” درمیآید. سپس، با ایجاد بیشتر پیوندهای عرضی، سیستم به حالت جامد تبدیل و اصطلاحاٌ میگویند که “درمان” شده است.
هاردنرهای پلی آمید
هاردنرهای پلیآمید به آن دسته از هاردنرها اطلاق میشود که از ترکیب یک اسید چرب با پلیآمید به دست آمدهاند. این هاردنرها دارای حداقل دو گروه آمین در ساختار خود هستند. هاردنرهای پلی آمید دارای ویسکوزیته بالا، قابلیت پخت در دمای اتاق و مقاومت مطلوب در برابر مواد شیمیایی و رطوبت میباشند.
رزین اپوکسی دو جزئی چیست؟
برای آنکه بدانید رزین اپوکسی چیست لازم است که انواع آن بشناسید. رزین اپوکسی دوجزیی، آن دسته از رزین است که به دلیل تشکیل شدن از دو بخش مجزا و متفاوت، که هر یک مکمل آن دیگریست، به نام “دو جزئی” شناخته میشود. این دو جزء شامل پایه رزینی و هاردنر یا سختکننده میباشند. و به علت ویژگیهای خاص فیزیکی و شیمیایی خود، مورد توجه صنایع و کاربردهای گوناگون قرار گرفته است.
کاربردهای رزین اپوکسی چیست؟
رزین های اپوکسی دو جزیی از سرعت خشک شدن بسیار مناسبی برخوردارند. از اینرو، در موارد بسیاری از آنها استفاده میشود. عمده کاربردهای رزین اپوکسی عبارتند از: ساخت و ساز و ایجاد پوششهای محافظ، تهیه قالبهای هندسی، زیورآلات تزیینی، هنرهای تجسمی، پوششهای اپوکسی، ساخت میزهای رزینی شفاف، چسب، صنایع خودروسازی، دریایی و الکترونیکی وغیره.
رزین اپوکسی سنگ چیست؟
این نوع از رزین، نوعی مایه چسبناک است که به منظور افزایش استحکام انواع سنگها مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول با پر کردن درزها و خللهای موجود در سنگ، مقاومت ساختار سنگهای طبیعی و مصنوعی را بهبود میبخشد و پس از سابخوردن، باعث درخشش و شفافیت آنها میشود.
این رزین خاص برای پوشش سطوح سنگی نظیر سرامیک، گرانیت، مرمر و سایر مواد سنگین طراحی شده است. ویژگیهای منحصربهفرد رزین اپوکسی سنگ، آن را برای استفاده در این سطوح مناسب میکند؛ چرا که با نفوذپذیری بالا، از خرد شدن سنگ در برابر فشار و عوامل محیطی جلوگیری میکند؛ و همچنین با پر کردن رگهها و ترکهای مویی، به عنوان یک عایق ضد رطوبت عمل کرده و استحکام سنگ را به طور قابل توجهی افزایش میدهد.
رزین اپوکسی چوب چیست؟
رزین اپوکسی چوب یکی از مواد پرکاربرد در صنایع چوبی و دکوراسیون است که به دلیل ویژگیهای منحصر به فردش به محبوبیت زیادی دست یافته است. استفاده از این رزینها در پروژههای چوبی به سرعت در حال افزایش و محبوبیت است، زیرا این ترکیب میتواند آثار هنری و مبلمان زیبایی خلق کند. شما میتوانید از رزین اپوکسی به روشهای گوناگون، از جمله به عنوان پوشش شفاف برای بهبود ظاهر سطوح چوبی، ایجاد قطعات مبلمان کامل از چوب و رزین، و حتی پر کردن سوراخها و ترمیم سطوح آسیبدیده، استفاده کنید.
رزین اپوکسی تزئینی چیست؟
رزین اپوکسی تزئینی یکی از بهترین گزینهها برای خلق آثار هنری و دکوراتیو به شمار میرود، چرا که دارای شفافیت بینظیر، مقاومت بالا و قابلیت ترکیب با انواع رنگها و بافتهاست؛ به این جهت در پروژههای تزئینی مانند ساخت جواهرات، میزهای رزینی و تابلوهای هنری بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.
از مزایای مهم رزین اپوکسی تزئینی، شفافیت کریستالی آن است که پس از خشک شدن، سطحی براق و یکدست و قابل رنگ پذیری را بوجود میآورد.
از لحاظ مقاومت، رزین اپوکسی تزئینی در برابر خراش، رطوبت و نور UV عملکرد خوبی دارد؛ به این معنی که نه تنها زیبایی، بلکه دوام را هم برای پروژههای شما به ارمغان خواهد آورد. این ویژگیها به شما این امکان را میدهد که با خیال راحت در هر فعالیت هنری مانند تولید جواهرات رزینی، نقاشیهای سهبعدی و طرحهای آبستره، از رزین اپوکسی تزئینی استفاده کنید.
آیا رزین اپوکسی سمی است؟
همانطور که در بالا اشاره شد، بخار حاصل از ترکیب رزین و هاردنر میتواند باعث آسیب به سیستم تنفسی شود. لازم به ذکر است که کار با اپوکسی و هاردنر، مانند هر ماده شیمیایی دیگری، در صورت استفاده نادرست میتواند برای سلامت انسان خطرناک باشد.
سخن پایانی
به طورکلی، رزینهای اپوکسی به عنوان فرآوردههای پولیمری، قابلیت ادغام و ایجاد فعل و انفعلات شیمیایی با دیگر مواد را دارند. علاوهبر آن، از دوام و عدم تغییر در برابر عوامل طبیعی برخوردار میباشند. این ویژگی رزین اپوکسی را به مادهای تبدیل میکند که میتواند زمینهی بسیاری از فعالیتها باشد. به این معنی که قابلیت این را دارد که در محوریت تولید بسیاری از ابزار و صنایع قرار بگیرد و کماکان نیز با پیشرفت تکنولوژی خود را هماهنگ سازد. با توجه به این انعطافپذیری و سازگاری رزین اپوکسی، پیشنهاد می کنیم که با کارشناسان آواچوب از طریق شمارههای زیر تماس برقرار کنید و خرید این محصول را انجام دهید.
02134639
آواچوب
سوالات متداول
- رزین اپوکسی چیست؟
نوعی از ماده پلیمریست که اغلب متشکل از دو جز رزین و هاردنر بوده و در صنایع و فعالیتهای بسیار زیادی بکار میرود. - آیا رزین اپوکسی برای سلامتی مضر است؟
رزین اپوکسی نیز مانند هر محصول صنعتی و شیمیایی چنانچه مراقبت لازم را به عمل نیاورید میتواند منجر به بروز مشکلاتی برای سلامتی شما بشود. - رزین اپوکسی در چه مواردی بکار میرود؟
از این ماده در بسیاری از صنایع، ساخت انواع قاب و اشکال هندسی، دکوراسیون داخلی و پوششهای محافظ، زینت آلات و غیره استفاده میشود.