أنواع راتنجات البولیمر وتطبیقاتها

الراتنجات عباره عن مواد بولیمریه تشکل ، بالاقتران مع ألیاف التسلیح (مثل الألیاف الزجاجیه أو الکربون أو الأرامید) ، القاعده الرئیسیه للمرکبات. نظرا لأن البولیمرات تتکون من سلاسل جزیئیه طویله ذات وحدات متکرره ، فإنها کلها متشابهه فی خصائصها مثل القوه المیکانیکیه والالتصاق والاستقرار الکیمیائی.

تعرف الراتنجات التی یتم تصنیعها صناعیا باسم الراتنجات الاصطناعیه أو راتنجات البولیمر وتصنف إلى مجموعتین رئیسیتین ، اعتمادا على سلوکها فی التسخین:

۱. راتنجات لدن بالحراره (Thermoplastic Resins)

یتم تلیین راتنجات اللدائن الحراریه ، مثل المعادن ، وصهرها بالحراره ، وبعد إعاده التبرید ، تصلب مره أخرى. یمکن تکرار هذه العملیه مرارا وتکرارا دون تدمیر الخصائص الأصلیه للراتنج.

أمثله شائعه: النایلون، البولی بروبیلین وABS

یستخدم: قطع خفیفه الوزن، معدات صناعیه، ودمج مع ألیاف ممزقه لزیاده القوه.

۲. راتنجات الترموسیت (Thermoset Resins )

على عکس الریزونات الحراریه، تتصلب راتنجات الترموسیت وتصبح غیر قابله للذوبان بعد دمجه مع مقوى أو محفز أثناء تفاعل کیمیائی. هذا التفاعل لا رجعه فیه ویخلق شبکه ثلاثیه الأبعاد فی بنیه الراتنج تتمتع بمقاومه میکانیکیه وحراریه عالیه.

فیما یلی، قدمنا أکثر أنواع راتنجات الترموسیت استخداما حتى تتمکن من اختیار النوع الأنسب لعملک من خلال معرفه میزات ومزایا کل واحده منها.

راتنجات الایبوکسی (Epoxy Resin)

یتکون راتنجات الایبوکسی من التفاعل بین epichlorohydrin و bisphenol A وهو أحد أکثر راتنجات البولیمر استخداما. نظرًا لقوته وشفافیته والتصاقه الممتاز، فقد حل هذا الراتینج محل المواد التقلیدیه مثل الخشب والمعدن فی العدید من الصناعات. اپوکسی به‌صورت دو جزئی عرضه می‌شود و پس از ترکیب با هاردنر به ماده‌ای سخت و مقاوم تبدیل می‌گردد.

المیزات:

• • • التصاق ممتاز لمعظم الأسطح
    • مقاومه عالیه للحراره والرطوبه والمواد الکیمیائیه
    • شفافیه جیده جدًا وقابلیه للتلمیع
    • جمع‌شدگی کم هنگام پخت

نوع الطبخ:

یتم تقویه الإیبوکسی عن طریق الجمع بین الراتنج الأساسی والمصلب (عادهً أمین). یمکن إجراء عملیه الطهی فی درجه حراره الغرفه أو حراریاً.

التطبیقات:

• • • فی فن صناعه الطاولات والزخارف والدیکورات من الراتنج
    • فی الصناعات الکهربائیه لعزل وطلاء المکونات الإلکترونیه
    • فی المواد المرکبه لصنع أجزاء خفیفه ومقاومه (مثل شفرات توربینات الریاح)

راتنجات البولی یوریثین (Polyurethane Resin)

راتینج البولی یوریثین هو نتیجه التفاعل بین البولیولات والأیزوسیانات ویستخدم على نطاق واسع بسبب مرونته ومقاومته العالیه. یتکون هذا الراتینج من مکونین ویمکن إنتاجه بشکل صلب أو ناعم. میزتها الممیزه هی تنوعها المیکانیکی ومقاومتها الجیده للصدمات.

المیزات:

• • • مقاومه عالیه للتأثیر والتآکل
    • مرونه ومرونه قابله للتعدیل
    • صب دقیق وسطح أملس
    • مقاومه جیده للرطوبه وتغیرات درجه الحراره

نوع الطبخ:

یتم الحصول علیه من مزیج من مکونین (البولیول والإیزوسیانات) وعاده ما یتصلب فی درجه حراره الغرفه أو أعلى قلیلاً.

التطبیقات:

• • • فی الصناعات المرکبه لصناعه خزانات المواد الکیمیائیه والأجزاء المقاومه للتآکل
    • فی الطلاءات الصناعیه للأسطح المعدنیه والألیاف الزجاجیه
    • فی الصناعه البحریه للهیاکل والمعدات المقاومه للرطوبه

راتنجات البولیستر غیر المشبعه (Unsaturated Polyester Resin)

یتم الحصول على راتنجات البولیستر من تفاعل الأحماض متعدده الوظائف مع الکحولیات ویتم دمجها مع مونومر الستایرین للحصول على خصائص المعالجه والتصلب. هذا الراتینج اقتصادی ویستخدم على نطاق واسع ومتوفر بسهوله وعاده ما یستخدم مع الألیاف الزجاجیه لإنتاج الأجزاء المرکبه.

المیزات:

• • • بأسعار معقوله ویمکن الوصول إلیها
    • طهی سریع فی درجه حراره الغرفه
    • یمکن دمجه مع الألیاف الزجاجیه لزیاده القوه
    • سطح أملس ولامع بعد الخبز

نوع الطبخ:

تتم معالجه البولیستر باستخدام مقوی ومسرع MEKP (الکوبالت). این واکنش معمولاً در دمای محیط انجام می‌گیرد و نیاز به تجهیزات خاصی ندارد.

التطبیقات:

• • • مرکب: تصنیع أجزاء جسم القارب والسیاره والخزان والألیاف الزجاجیه
    • الفن والدیکور: إنتاج المنحوتات والحجر الاصطناعی والعناصر الزخرفیه
    • صناعی: الطلاءات المقاومه والأجزاء المرکبه الکبیره

ملحوظه:

یتمتع البولیستر برائحه نفاذه بسبب وجود ماده الستایرین فی ترکیبته ویجب استخدامه فی بیئه جیده التهویه.

راتنجات الفینیل استر (Vinyl Ester Resin)

یتکون راتنج الفینیل إستر من الترکیبه الکیمیائیه للإیبوکسی مع أحماض فینیل إستر. یجمع هذا الراتنج بین الخصائص الإیجابیه للإیبوکسی (القوه والالتصاق العالی) مع سرعه المعالجه والاقتصاد فی البولیستر.

المیزات:

• • • مزیج من الخصائص الممتازه للإیبوکسی والسعر المعقول للبولیستر
    • مقاومه عالیه للمواد الکیمیائیه والرطوبه والتآکل
    • قوه والتصاق أکبر من البولیستر
    • وقت طهی قصیر وسهوله فی التنفیذ

نوع الطبخ:

مثل البولیستر، یتم معالجته باستخدام ماده التقسیه (MEKP) والمسرع. ترکیبته عباره عن مزیج من الإیبوکسی المعدل مع أحماض فینیل إستر، مما یعطی قوه عالیه للشبکه النهائیه.

التطبیقات:

• • • مرکب صناعی: بناء خزانات المواد الکیمیائیه والأنابیب والمعدات المقاومه للتآکل
    • الطلاءات الصناعیه: محافظ سطوح در تماس با مواد شیمیایی
    • الصناعات البحریه: جسم القارب وأجزاءه ملامسه للمیاه المالحه

الفرق مع البولیستر:

یتمتع إستر الفینیل بمقاومه کیمیائیه ومیکانیکیه أعلى، لکنه یکلف أکثر قلیلاً.

الراتنج الفینولی

یتم الحصول على الراتنج الفینولی من تفاعل الفینول والفورمالدهید وهو أحد أول الراتنجات الاصطناعیه فی التاریخ. ولا یزال هذا الراتنج یستخدم فی الصناعات الثقیله والکهربائیه بسبب مقاومته العالیه للحراره واللهب.

المیزات:

• • • مقاومه ممتازه للحراره واللهب
    • ثبات عالی الأبعاد عند درجات الحراره المرتفعه
    • عزل کهربائی جید جداً
    • مقاومه میکانیکیه جیده

نوع الطبخ:

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

التطبیقات:

• • • فی الصناعه الکهربائیه لصناعه الأجزاء العازله والشرائح الکهربائیه
    • فی صناعه السیارات، لإنتاج تیل الفرامل والأجزاء المقاومه للحراره
    • فی الصناعات الثقیله لصنع لوحات مدمجه ومقاومه

راتنجات الأکریلیک (Acrylic Resin)

یتکون راتینج الأکریلیک من مونومرات الأکریلیت والمیثاکریلات ویحظى بشعبیه کبیره فی صناعات الطلاء والفنون بسبب شفافیته وسطوعه ومقاومته العالیه للضوء.

المیزات:

• • • واضحه ولامعه ذات مظهر جمیل
    • مقاومه عالیه للأشعه فوق البنفسجیه
    • قبول اللون العالی
    • تجفیف سریع فی جمیع أنواع الترکیبات

نوع الطبخ:

اعتمادًا على نوع الراتنج، یمکن معالجته بالحراره أو بالأشعه فوق البنفسجیه.

التطبیقات:

• • • فی فن صناعه الطلاءات اللامعه والأعمال الزخرفیه
    • فی صناعه الطلاء والطلاء کقاعده للألوان المقاومه لأشعه الشمس
    • فی صناعات الإعلان وتصنیع لوحات الترخیص بسبب الشفافیه العالیه والجمال

راتنج السیلیکون (Silicone Resin)

رزین سیلیکونی ترکیبی از زنجیره‌های سیلیکون و اکسیژن با گروه‌های آلی جانبی است. یمنحها هذا الهیکل ثباتًا استثنائیًا ضد الحراره والظروف البیئیه. اعتمادًا على الترکیبه، یمکن أن یکون السیلیکون ناعمًا أو مرنًا أو صلبًا.

المیزات:

• • • مقاومه لدرجات الحراره العالیه والمنخفضه جداً
    • مرونه عالیه حتى فی الظروف البیئیه القاسیه
    • عزل کهربائی ممتاز
    • الاستقرار ضد الأشعه فوق البنفسجیه والرطوبه والأوزون
    • نوع الطبخ: یمکن إجراؤه فی درجه حراره الغرفه (RTV) أو بالحراره (HTV) وتصبح شبکه مرنه.

التطبیقات:

• • • فی الصناعات الکهربائیه لعزل وختم الأجزاء الحساسه
    • فی القولبه الفنیه لإنتاج قوالب دقیقه ومتینه
    • فی الطلاءات المقاومه للحراره للمعدات الصناعیه

 

نوع الراتنج	المیزه الرئیسیه	نوع الطبخ	تطبیقات المؤشرات
الایبوکسی	شفاف، مقاوم، لزج	الراتنج + المقسى (أمین)	الفن والکهرباء والمرکب
البولی یوریثین	مرنه ومقاومه للصدمات	مکونین (بولیول + ایزوسیانات)	صب الخرسانه والکهرباء والدیکور
البولیستر	طهی سریع ورخیص	MEKP + الکوبالت	مرکب، الحجر الاصطناعی
بطانه من الفینیل	مقاومه للتآکل	MEKP + الکوبالت	خزانات، بطانه صناعیه
الفینولیه	مقاومه للحراره واللهب	فنول + فرمالدهید	الکهرباء، قطع غیار السیارات
أکریلیک	شفاف، لامع، مقاوم للأشعه فوق البنفسجیه	الحراریه أو البصریه	الغلاف، الإعلان، الفن
السیلیکون	مقاومه ممتازه لدرجه الحراره والعزل	HTV RTV	الکهرباء والقولبه والطلاءات

ملخص

یعتمد اختیار الراتینج المناسب على هدفک:

• • • بالنسبه للأعمال الفنیه والزخرفیه، فإن راتنجات الإیبوکسی أو الأکریلیک هی أفضل الخیارات.
    • برای کارهای صنعتی و کامپوزیتی، رزین پلی‌استر و وینیل‌استر انتخابی مقرون‌به‌صرفه است.
    • فی الصناعات الکهربائیه والإلکترونیه، تعتبر راتنجات الإیبوکسی والبولی یوریثان والسیلیکون هی الأکثر استخدامًا.
    • فی الظروف الحراریه أو المیکانیکیه الشدیده، یتمتع راتینج الفینول بأداء لا مثیل له.