روشی جدید در سخت کردن رزین های اپوکسی

بسپار می نویسد، دریک سیستم اپوکسی(خاص) می توان بااشعه یووی  واکنشی (زنجیره ای) را استارت کرد که به سرعت گسترش یافته‌ورزین (اپوکسی) موجود (درعمق)را نیز درزمانی نسبتاً کوتاه بطورکامل سخت کند. 

این روش که ( Radical induced cationic frontal polymerization) نام‌گرفته، دردانشگاه صنعتی وین(اتریش) توسط‌یک‌تیم تحقیقاتی به سرپرستی  پروفسور روبرت لیسکا Robert Liska ابداع گردیده است.

 رزین اپوکسی استفاده شده دراین فرمولاسیون، مایعی است شفاف ونسبتاً ویسکوز که به مجرد قرارگرفتن (هر نقطه ازآن) تحت تأثیراشعه یووی ، بلافاصله دچارتغییرات اساسی می گردد.این مکانیزم (سخت شدن)بسرعت گسترش یافته وکل رزین موجود فقط درچنددقیقه کاملاً سخت می گردد. این رزین ونحوه سخت شدن آن کاربردهای متنوعی خواهدداشت ، ازبتونه هاوپرکننده های تعمیراتی درصنایع مختلف گرفته  تا ساخت قطعات موردنیاز درصنایع هوافضا، درتوربین های بادی و همچنین در “های تک” الکترونیک و…

[EasyDNNGallery|17160|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

رزین های اپوکسی، محصولاتی باکاربردهای متنوع

برخلاف تصوررایج ،عمده ترین کاربردرزین های اپوکسی ، ساخت لاک ها وپوشش های صنعتی وحفاظتی نمی باشد.

اطلاعات وارقام موجود حاکی ازآن است که حوزه الکترونیک والکتروتکنیک بیشترین مصرف این رزین هارابه خود اختصاص‌می‌دهد.پس‌ازآن، می توان(شاید)به ترتیب به صنایع ساختمان، رنگ های پودری، صنایع هوافضا ،اتومبیل،کن کوتینگ، شناورها وسایر، به عنوان حوزه های مصرف رزین های اپوکسی (درکل)،اشاره کرد. 

روش های سخت‌کردن ونقاط‌ضعف(وقوت) آن ها 

براساس نوع رزین و نوع کاربرد ،روش ها وشرایط سخت شدن متنوعی برای رزین های اپوکسی وجوددارد . مهم ترین این روش ها سخت شدن درشرایط متعارف ، سخت شدن دردماهای نسبتاً بالا و یا از طریق اشعه یووی است.

یکی ازمتداول ترین روش ها، استفاده از سیستم های دوجزئی است که رزین وسخت کننده کوتاه زمانی قبل ازمصرف با یکدیگر مخلوط می شود. درسیستم های سخت شونده دردمای بالا (درفازمایع)-رنگ های پودری راشامل نمی شود- اجزاء (معمولاًدوجزء) دریک بسته بندی بوده ودردمای بالا فعال می شود، مانند اپوکسی – فنولیک، اپوکسی- ملامین  و… نقطه ضعف اساسی این‌سیستم‌ های سخت شونده درحرارت به گفته پروفسور روبرت لیسکا از انستیتو ی شیمی (کاربردی)سنتزاز دانشگاه صنعتی وین،”اولاً غیرحساس بودن (الزامی) سوژه نسبت به دما ی بالا و دوماً نداشتن ابعاد (هندسی) بزرگ است مانند پره های توربین های بادی که دراین صورت، وجود کوره های بسیاربزرگ و مصارف بسیار بالای انرژی، از الزامات آن خواهدبود”

سخت کردن بااشعه یووی (UV)

برخی از انواع رزین های اپوکسی رامی توان با اشعه یووی سخت کرد . روبرت لیسکا و تیم همکاران او بطور متمرکز روی این گونه رزین ها وروش سخت کردن کارمی کنند. نامبرده در این خصوص معتقد است که “این گونه رزین ها واین روش سخت کردن درحال حاضر نیز رایج است با این تفاوت که کاربرد آن فقط در لایه های نازک و دارای اهداف عمدتاً دکوراتیوی بوده ودرصورت وجود محصولات دارای عمق (بیشتر) مانند قطعات ریخته گری ومشابه فاقدکارائی است”. 

درحاشیه :

دراینجا شاید این یادآوری مفید واقع گردد که درکل لاک های سخت شونده بااشعه (یووی) اعم از اپوکسی یاغیر،عموماً ازنوع آکریلاتی هستند ،یعنی این بخش(آکریلاتی) رزین است که بااستفاده ازاشعه ،یک پلیمریزاسیون (زنجیره ای) رادرپی دارد .

روش جدید روبرت لیسکا (Robert Liska)

توانائی منحصربه فرداین روش به گفته نامبرده دراین است که ” مکانیزم سخت شدن دریک نقطه ازیک لایه شروع شده‌وبه سرعت به لایه های دیگردر(عمق) محصول سرایت می کند وبه این ترتیب کل رزین موجود سخت می گردد” 

ویژگی این روش به گفته وی دراین است که ” اشعه یووی دریک نقطه (دلخواه)واکنشی را راه اندازی می کند که همزمان با ایجاد دمائی تا 200درجه سلسیوس است. این گرمای ایجادشده که به سرعت به سایر لایه ها منتقل می شود ،عامل ایجاد زنجیره ای از واکنش های شیمیائی است که به محصولی سخت، منتهی می گردد”. 

توضیح نگارنده :

اگردرست فهمیده شده باشد می توان گفت که راه اندازی واکنش ها (دریک نقطه) به وسیله نورپرانرژی یووی بوده وادامه واکنش ها ازطریق گرمای ایجادشده می باشد !؟

[EasyDNNGallery|17158|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

ویژگی های محصول

این محصول به گفته پاتریک کناک (Patrick Knaack) یکی ازهمکاران پروژه “دارای ویژگی های منحصربه فردبوده وبخصوص به لحاظ مقاومت های مکانیکی وحرارتی وسهولت دراستفاده ،یک سروگردن بالاتر از کلیه محصولات مشابه موجود در بازار است” کاربردهای احتمالی این محصول شامل “انواع بتونه های تعمیراتی، پوشش های مخصوص قطعات درمحصولات الکترونیکی بااشکال هندسی پیچیده و… می باشد. به گفته نامبرده (البته) هنوز مشکلاتی وجود دارد که قراراست باهمفکری وهمکاری با دانشگاه صنعتی فرایبوگ (آلمان) حل گردد” 

منبع: وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ، مهندس حمید رقمی

[EasyDNNnewsLink|11]