أنواع راتنجات البوليمر وتطبيقاتها

الراتنجات عبارة عن مواد بوليمرية تشكل ، بالاقتران مع ألياف التسليح (مثل الألياف الزجاجية أو الكربون أو الأراميد) ، القاعدة الرئيسية للمركبات. نظرا لأن البوليمرات تتكون من سلاسل جزيئية طويلة ذات وحدات متكررة ، فإنها كلها متشابهة في خصائصها مثل القوة الميكانيكية والالتصاق والاستقرار الكيميائي.

تعرف الراتنجات التي يتم تصنيعها صناعيا باسم الراتنجات الاصطناعية أو راتنجات البوليمر وتصنف إلى مجموعتين رئيسيتين ، اعتمادا على سلوكها في التسخين:

1. راتنجات لدن بالحرارة (Thermoplastic Resins)

يتم تليين راتنجات اللدائن الحرارية ، مثل المعادن ، وصهرها بالحرارة ، وبعد إعادة التبريد ، تصلب مرة أخرى. يمكن تكرار هذه العملية مرارا وتكرارا دون تدمير الخصائص الأصلية للراتنج.

أمثلة شائعة: النايلون، البولي بروبيلين وABS

يستخدم: قطع خفيفة الوزن، معدات صناعية، ودمج مع ألياف ممزقة لزيادة القوة.

2. راتنجات الترموسيت (Thermoset Resins )

على عكس الريزونات الحرارية، تتصلب راتنجات الترموسيت وتصبح غير قابلة للذوبان بعد دمجه مع مقوى أو محفز أثناء تفاعل كيميائي. هذا التفاعل لا رجعة فيه ويخلق شبكة ثلاثية الأبعاد في بنية الراتنج تتمتع بمقاومة ميكانيكية وحرارية عالية.

فيما يلي، قدمنا أكثر أنواع راتنجات الترموسيت استخداما حتى تتمكن من اختيار النوع الأنسب لعملك من خلال معرفة ميزات ومزايا كل واحدة منها.

راتنجات الايبوكسي (Epoxy Resin)

يتكون راتنجات الايبوكسي من التفاعل بين epichlorohydrin و bisphenol A وهو أحد أكثر راتنجات البوليمر استخداما. نظرًا لقوته وشفافيته والتصاقه الممتاز، فقد حل هذا الراتينج محل المواد التقليدية مثل الخشب والمعدن في العديد من الصناعات. اپوکسی به‌صورت دو جزئی عرضه می‌شود و پس از ترکیب با هاردنر به ماده‌ای سخت و مقاوم تبدیل می‌گردد.

الميزات:

• • • التصاق ممتاز لمعظم الأسطح
    • مقاومة عالية للحرارة والرطوبة والمواد الكيميائية
    • شفافية جيدة جدًا وقابلية للتلميع
    • جمع‌شدگی کم هنگام پخت

نوع الطبخ:

يتم تقوية الإيبوكسي عن طريق الجمع بين الراتنج الأساسي والمصلب (عادةً أمين). يمكن إجراء عملية الطهي في درجة حرارة الغرفة أو حرارياً.

التطبيقات:

• • • في فن صناعة الطاولات والزخارف والديكورات من الراتنج
    • في الصناعات الكهربائية لعزل وطلاء المكونات الإلكترونية
    • في المواد المركبة لصنع أجزاء خفيفة ومقاومة (مثل شفرات توربينات الرياح)

راتنجات البولي يوريثين (Polyurethane Resin)

راتينج البولي يوريثين هو نتيجة التفاعل بين البوليولات والأيزوسيانات ويستخدم على نطاق واسع بسبب مرونته ومقاومته العالية. يتكون هذا الراتينج من مكونين ويمكن إنتاجه بشكل صلب أو ناعم. ميزتها المميزة هي تنوعها الميكانيكي ومقاومتها الجيدة للصدمات.

الميزات:

• • • مقاومة عالية للتأثير والتآكل
    • مرونة ومرونة قابلة للتعديل
    • صب دقيق وسطح أملس
    • مقاومة جيدة للرطوبة وتغيرات درجة الحرارة

نوع الطبخ:

يتم الحصول عليه من مزيج من مكونين (البوليول والإيزوسيانات) وعادة ما يتصلب في درجة حرارة الغرفة أو أعلى قليلاً.

التطبيقات:

• • • في الصناعات المركبة لصناعة خزانات المواد الكيميائية والأجزاء المقاومة للتآكل
    • في الطلاءات الصناعية للأسطح المعدنية والألياف الزجاجية
    • في الصناعة البحرية للهياكل والمعدات المقاومة للرطوبة

راتنجات البوليستر غير المشبعة (Unsaturated Polyester Resin)

يتم الحصول على راتنجات البوليستر من تفاعل الأحماض متعددة الوظائف مع الكحوليات ويتم دمجها مع مونومر الستايرين للحصول على خصائص المعالجة والتصلب. هذا الراتينج اقتصادي ويستخدم على نطاق واسع ومتوفر بسهولة وعادة ما يستخدم مع الألياف الزجاجية لإنتاج الأجزاء المركبة.

الميزات:

• • • بأسعار معقولة ويمكن الوصول إليها
    • طهي سريع في درجة حرارة الغرفة
    • يمكن دمجه مع الألياف الزجاجية لزيادة القوة
    • سطح أملس ولامع بعد الخبز

نوع الطبخ:

تتم معالجة البوليستر باستخدام مقوي ومسرع MEKP (الكوبالت). این واکنش معمولاً در دمای محیط انجام می‌گیرد و نیاز به تجهیزات خاصی ندارد.

التطبيقات:

• • • مركب: تصنيع أجزاء جسم القارب والسيارة والخزان والألياف الزجاجية
    • الفن والديكور: إنتاج المنحوتات والحجر الاصطناعي والعناصر الزخرفية
    • صناعي: الطلاءات المقاومة والأجزاء المركبة الكبيرة

ملحوظة:

يتمتع البوليستر برائحة نفاذة بسبب وجود مادة الستايرين في تركيبته ويجب استخدامه في بيئة جيدة التهوية.

راتنجات الفينيل استر (Vinyl Ester Resin)

يتكون راتنج الفينيل إستر من التركيبة الكيميائية للإيبوكسي مع أحماض فينيل إستر. يجمع هذا الراتنج بين الخصائص الإيجابية للإيبوكسي (القوة والالتصاق العالي) مع سرعة المعالجة والاقتصاد في البوليستر.

الميزات:

• • • مزيج من الخصائص الممتازة للإيبوكسي والسعر المعقول للبوليستر
    • مقاومة عالية للمواد الكيميائية والرطوبة والتآكل
    • قوة والتصاق أكبر من البوليستر
    • وقت طهي قصير وسهولة في التنفيذ

نوع الطبخ:

مثل البوليستر، يتم معالجته باستخدام مادة التقسية (MEKP) والمسرع. تركيبته عبارة عن مزيج من الإيبوكسي المعدل مع أحماض فينيل إستر، مما يعطي قوة عالية للشبكة النهائية.

التطبيقات:

• • • مركب صناعي: بناء خزانات المواد الكيميائية والأنابيب والمعدات المقاومة للتآكل
    • الطلاءات الصناعية: محافظ سطوح در تماس با مواد شیمیایی
    • الصناعات البحرية: جسم القارب وأجزاءه ملامسة للمياه المالحة

الفرق مع البوليستر:

يتمتع إستر الفينيل بمقاومة كيميائية وميكانيكية أعلى، لكنه يكلف أكثر قليلاً.

الراتنج الفينولي

يتم الحصول على الراتنج الفينولي من تفاعل الفينول والفورمالدهيد وهو أحد أول الراتنجات الاصطناعية في التاريخ. ولا يزال هذا الراتنج يستخدم في الصناعات الثقيلة والكهربائية بسبب مقاومته العالية للحرارة واللهب.

الميزات:

• • • مقاومة ممتازة للحرارة واللهب
    • ثبات عالي الأبعاد عند درجات الحرارة المرتفعة
    • عزل كهربائي جيد جداً
    • مقاومة ميكانيكية جيدة

نوع الطبخ:

به صورت حرارتی انجام می‌شود و با افزایش دما، شبکه‌ای سخت و مقاوم در برابر حرارت تشکیل می‌دهد.

التطبيقات:

• • • في الصناعة الكهربائية لصناعة الأجزاء العازلة والشرائح الكهربائية
    • في صناعة السيارات، لإنتاج تيل الفرامل والأجزاء المقاومة للحرارة
    • في الصناعات الثقيلة لصنع لوحات مدمجة ومقاومة

راتنجات الأكريليك (Acrylic Resin)

يتكون راتينج الأكريليك من مونومرات الأكريليت والميثاكريلات ويحظى بشعبية كبيرة في صناعات الطلاء والفنون بسبب شفافيته وسطوعه ومقاومته العالية للضوء.

الميزات:

• • • واضحة ولامعة ذات مظهر جميل
    • مقاومة عالية للأشعة فوق البنفسجية
    • قبول اللون العالي
    • تجفيف سريع في جميع أنواع التركيبات

نوع الطبخ:

اعتمادًا على نوع الراتنج، يمكن معالجته بالحرارة أو بالأشعة فوق البنفسجية.

التطبيقات:

• • • في فن صناعة الطلاءات اللامعة والأعمال الزخرفية
    • في صناعة الطلاء والطلاء كقاعدة للألوان المقاومة لأشعة الشمس
    • في صناعات الإعلان وتصنيع لوحات الترخيص بسبب الشفافية العالية والجمال

راتنج السيليكون (Silicone Resin)

رزین سیلیکونی ترکیبی از زنجیره‌های سیلیکون و اکسیژن با گروه‌های آلی جانبی است. يمنحها هذا الهيكل ثباتًا استثنائيًا ضد الحرارة والظروف البيئية. اعتمادًا على التركيبة، يمكن أن يكون السيليكون ناعمًا أو مرنًا أو صلبًا.

الميزات:

• • • مقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة جداً
    • مرونة عالية حتى في الظروف البيئية القاسية
    • عزل كهربائي ممتاز
    • الاستقرار ضد الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة والأوزون
    • نوع الطبخ: يمكن إجراؤه في درجة حرارة الغرفة (RTV) أو بالحرارة (HTV) وتصبح شبكة مرنة.

التطبيقات:

• • • في الصناعات الكهربائية لعزل وختم الأجزاء الحساسة
    • في القولبة الفنية لإنتاج قوالب دقيقة ومتينة
    • في الطلاءات المقاومة للحرارة للمعدات الصناعية

 

نوع الراتنج	الميزة الرئيسية	نوع الطبخ	تطبيقات المؤشرات
الايبوكسي	شفاف، مقاوم، لزج	الراتنج + المقسى (أمين)	الفن والكهرباء والمركب
البولي يوريثين	مرنة ومقاومة للصدمات	مكونين (بوليول + ايزوسيانات)	صب الخرسانة والكهرباء والديكور
البوليستر	طهي سريع ورخيص	MEKP + الكوبالت	مركب، الحجر الاصطناعي
بطانة من الفينيل	مقاومة للتآكل	MEKP + الكوبالت	خزانات، بطانة صناعية
الفينولية	مقاومة للحرارة واللهب	فنول + فرمالدهید	الكهرباء، قطع غيار السيارات
أكريليك	شفاف، لامع، مقاوم للأشعة فوق البنفسجية	الحرارية أو البصرية	الغلاف، الإعلان، الفن
السيليكون	مقاومة ممتازة لدرجة الحرارة والعزل	HTV RTV	الكهرباء والقولبة والطلاءات

ملخص

يعتمد اختيار الراتينج المناسب على هدفك:

• • • بالنسبة للأعمال الفنية والزخرفية، فإن راتنجات الإيبوكسي أو الأكريليك هي أفضل الخيارات.
    • برای کارهای صنعتی و کامپوزیتی، رزین پلی‌استر و وینیل‌استر انتخابی مقرون‌به‌صرفه است.
    • في الصناعات الكهربائية والإلكترونية، تعتبر راتنجات الإيبوكسي والبولي يوريثان والسيليكون هي الأكثر استخدامًا.
    • في الظروف الحرارية أو الميكانيكية الشديدة، يتمتع راتينج الفينول بأداء لا مثيل له.