معالجة راتنج الإيبوكسي بالحرارة والتلقيح المسبق (PC109)

حاليًا، تُظهر عائلة راتنجات الإيبوكسي الكبيرة أداءً عاليًا بين الراتنجات الموجودة. راتنجات الايبوكسي لها تطبيقات في الفضاء الخارجي أكثر من الراتنجات الأخرى نظرا لخصائصها الميكانيكية العالية ومقاومتها للتدهور البيئي (مثل استخدامها الحصري في مكونات الطائرات). راتنجات الايبوكسي هي راتينج جيد في الشرائح نظرا للالتصاقها العالي ومقاومتها لتدهور المياه ، وراتنجات الايبوكسي هي راتينج مثالي لتطبيقات مثل بناء بدن القارب. هذا هو المكان الذي تأتي فيه التطبيقات الواسعة للإيبوكسي: من راتنجات الايبوكسي الشفافة المستخدمة في تصنيع الأجزاء الزخرفية ، إلى استخدامها في بناء القوارب عالية الأداء واستخدامها في طلاء القوارب واستبدالها براتنجات البوليستر القابلة للتحلل بالماء أو الجلكوت.

مصطلح الإيبوكسي يشير إلى المجموعة الكيميائية، التي تتكون من ذرة أكسجين مرتبطة بذرتين كربونتين بواسطة رابطتين كيميائيتين. أبسط إيبوكسي يتكون من حلقة مكونة من ثلاثة أعضاء تسمى إيبوكسي ألفا أو 2,1-إيبوكسي. الهيكل الكيميائي الأكثر مثالية موضح في الشكل أدناه ويشمل أبسط خصائص جزيئات الإيبوكسي المعقدة.

هذه الراتنجات، والتي عادة ما تكون باللون الكهرماني أو البني، لها خصائص مفيدة. تشكل الراتنجات السائلة وعوامل المعالجة معًا أنظمة ذات لزوجة منخفضة وقابلية معالجة سهلة. بناءً على عامل المعالجة المختار لدينا، يمكن معالجة راتنجات الإيبوكسي بسهولة وسرعة عند أي درجة حرارة تتراوح من 5 درجات مئوية إلى 150 درجة مئوية. واحدة من أكثر الميزات المفيدة لراتنجات الايبوكسي هي انخفاض انكماشها أثناء المعالجة، وهذه الميزة تقلل من الضغوط الداخلية. قوة اللصق العالية والخصائص الميكانيكية الممتازة إلى جانب العزل الكهربائي والمقاومة الجيدة للمواد الكيميائية تجعل من راتنجات الايبوكسي خصائص ممتازة.

بالإضافة إلى تطبيقها الواسع كراتينج تصفيح في الصناعة، فقد تمكنت الإيبوكسيات من العثور على العديد من الاستخدامات في مجالات المواد اللاصقة ومركبات الختم ومركبات القولبة والمعجون والختم والطلاء والورنيش. تتكون راتنجات الإيبوكسي من سلسلة جزيئية طويلة، ومثل راتنجات الفينيل إستر، فإن أجزائها النشطة تقع في نهاية السلسلة. هذه الأجزاء النشطة هي مجموعات إيبوكسي بدلاً من مجموعات إستر. إن غياب مجموعات الإستر يعني أن راتنجات الإيبوكسي تتمتع بمقاومة جيدة للماء. تتضمن راتنجات الإيبوكسي مجموعتين من الحلقات في وسط السلسلة، والتي تمتص الضغوط الميكانيكية والحرارية بشكل أفضل بكثير من المجموعات الخطية، وبهذه الطريقة، فإنها تسبب صلابة غير عادية، وصلابة، ومقاومة حرارية جيدة لراتنجات الإيبوكسي.

يوضح الشكل أدناه التركيب الكيميائي المثالي لراتنجات الايبوكسي النموذجية. إن غياب مجموعات الإستر في السلسلة الجزيئية واضح.

على عكس راتنجات البوليستر التي يتم معالجتها باستخدام محفز، فإن الإيبوكسي يتطلب مادة مقوية للمعالجة. تشارك المواد الصلبة، والتي عادة ما تكون أمينات، في تفاعل إضافة مع الإيبوكسي ويحدث التشابك. تشير كيمياء هذا التفاعل إلى أن كلا الجزأين الإيبوكسي النشطين يشكلان رابطة مع جزء أمين ، وبالتالي يشكلان بنية جزيئية معقدة وثلاثية الأبعاد.

وبما أن جزيئات الأمين تتفاعل مع جزيئين من الإيبوكسي، فمن الضروري مراعاة نسبة الخلط الصحيحة بين الراتينج والمصلب لضمان اكتمال التفاعل بينهما. إذا لم يتم خلط الأمين والإيبوكسي في النسبة الصحيحة، فإن بعض الراتنجات أو المواد المقسية غير المتفاعلة ستبقى في القالب النهائي، مما سيؤثر على الخصائص النهائية بعد المعالجة. للمساعدة في الخلط الدقيق للراتنج والمصلب، غالبًا ما يقوم المصنعون بصياغة مكونات لتزويد المستخدمين بنسب خلط بسيطة يسهل حسابها بناءً على الوزن أو الحجم.

ملاحظة: يتم بيع الراتنجات الموجودة في المتجر مع المادة المقسية. ولذلك فإن الوزن الذي تم اختياره للشراء هو الوزن الإجمالي للراتنج بالإضافة إلى المادة المقوية له بالكمية المطلوبة.

مثال:لشراء راتنج إيبوكسي يحتوي على مادة مقسية بنسبة 50%، يتم بيعه باختيار وزن 5 كجم، و35.3 كجم راتنج، و1.65 كجم مقسى.