رزین های اپوکسی

داشتن یک بچه، یک مرد را بهترین بابای دنیا نمی‌کند، بلکه فقط او را پدر می‌کند. برای بهترین بابای دنیا بودن، یک پدر باید تعدادی از ویژگی‌های بهترین بابای دنیا بودن را داشته باشد. یک صندلی راحتی سرلیست این ویژگی‌ها است. یک لیوان نوشیدنی هم، که روی آن نوشته شده “بهترین بابای دنیا”، خیلی مهم است. و پس از آن تجهیزات تعمیر وسایل است که هیچ بابای واقعی نمی‌تواند بدون آنها باشد: نوار چسب برق، یک مته و البته یک چسب اپوکسی دوقلو. این صفحه به همین چسب دوقلو اختصاص داده شده است. اپوکسی دو قلو واقعاً برای تحت تأثیر قرار دادن بچه‌ها مفید است، چون در اصل دو جزء سازنده دارد که باید قبل از مصرف با هم مخلوط شوند. بچه‌ها به شما نگاه خواهند کرد و فکر می‌کنند که “اگر شما مجبورید که آنها را با هم مخلوط کنید، پس حتماً ماده‌ای واقعاً قوی باید باشد!” و از آن پس آنها فکر خواهند کرد که بابایشان یک تعمیرکار حرفه‌ای واقعی است.

ولی وقتی بزرگ‌تر می‌شوید، شکاک‌تر می‌شوید و کمتر به آسانی تحت تأثیر قرار می‌گیرید. ممکن است شروع به پرسیدن سؤال بکنید. آن دو جزء چه‌ها هستند؟ و چرا آنها از قبل با هم مخلوط نشده‌اند؟ در اینجا اول سؤال نخست را پاسخ خواهیم داد. اولین جزء اپوکسی دوقلو، یک پلیمر با جرم مولکولی پایین با گروه‌های اپوکسی در هر انتهاست، یعنی همان چیزی که در تصویر بالای صفحه نشان داده شده است. آیا می‌توانید گروه‌های اپوکسی را در انتهایش ببینید؟ ساختار آن شبیه این است:

در این پیش‌پلیمرها، n می‌تواند به بزرگی ۲۵ باشد. اما دی‌اپوکسی در چسب اپوکسی دو جزئی بابا، به احتمال زیاد، یک مولکول کوچک با دو گروه اپوکسی است، شبیه یکی از این انواع کوچک:

اگر چسب اپوکسی دوقلوی بابا دو لوله محتوی مایع باشد، دی‌اپوکسی احتمالاً یکی از این مولکول‌های کوچک است. پیش پلیمرهای بزرگ‌تر در دمای اتاق جامد هستند. اگر n به بزرگی ۲۵ باشد، دی اپوکسی در دمای اتاق یک پلاستیک سخت است. چنین دی‌ اپوکسی‌های بزرگی، قبل از اینکه بتوانند با جزء دیگر اپوکسی دوقلو مخلوط شوند، باید گرم و ذوب شوند.

جزء دوم، یک دی‌آمین است که شبیه به این است:

وقتی دو جزء، یعنی دی‌‌اپوکسی و دی‌آمین، را با هم مخلوط می‌کنید، کار جالبی انجام می‌دهند. آنها واکنش می‌دهند و به هم متصل می‌شوند، به گونه‌ای که همه‌ی مولکول‌های دی‌‌اپوکسی و دی‌آمین به هم می‌پیوندند، مثل این:

اگر دوست دارید بدانید این واکنش چگونه رخ می‌دهد، اینجا کلیک کنید.

آنچه این واکنش به ما می‌دهد، یک پلیمر خطی نیست. در عوض، یک شبکه‌ی دارای اتصال عرضی است که چیزی شبیه این است:

همان طور که می‌بینید، همه‌ی مولکول‌های دی‌آمین و اپوکسی تبدیل به یک مولکول بزرگ شده‌اند. وقتی اتفاق می‌افتد، محصول ماده‌ای سخت است که می‌تواند بسیار مقاوم باشد، ولی فرآیندپذیر نیست و نمی‌توان آن را قالب گیری، یا حتی ذوب کرد. درباره‌ی آن فکر کنید. علت اینکه که دو جزء از قبل با هم مخلوط نمی‌شوند، همین است. اگر از قبل با هم مخلوط شوند، تبدیل به قطعه‌ای جامد می‌شوند و کاربردی به عنوان یک چسب نخواهند داشت.

هنوز یک سؤال بی‌جواب باقی مانده است. چگونه آن پلیمر با جرم مولکولی پایین را، با گروه‌های انتهایی اپوکسی، به دست می‌آوریم؟ با واکنش بیس فنل A‌ و اپی‌کلروهیدرین، و با افزایش مقداری NaOH به عنوان یک کاتالیزور، می‌توانیم این پلیمر را بسازیم. اگر می‌خواهید بدانید این واکنش چگونه رخ می‌دهد، و چگونه می‌توانیم اندازه‌ی این پیش‌پلیمر را کنترل کنیم، اینجا کلیک کنید.

رزین‌های اپوکسی چسب‌های بسیار خوبی هستند و یکی از معدود چسب‌هایی به شمار می‌روند که می‌توانند روی فلزات به کار روند. با این حال، به عنوان پوشش‌های محافظ، و مواد موجود در وسایلی مثل بُردهای مدار الکترونیک، و نیز برای ترمیم سوراخ‌ها در سنگفرش بتنی نیز به کار می‌روند. اپوکسی‌ها برای ساخت کامپوزیت‌ها هم استفاده می‌شوند. یکی از راه های تولید کامپوزیت استفاده از اپوکسی در فرآیندی مفید به نام SCRIMP است.

برخی دیگر از پلیمرهایی که به عنوان گرماسخت کاربرد دارند، عبارتند از:

پلی‌ایمیدها
پلی‌دی‌سیکوپنتادی ان
پلی‌کربنات ها

نظر دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *