رزین های اپوکسی

رزین‌های اپوکسی به عنوان رزین‌های اپوکسید نیز شناخته می‌شوند. ویژگی شناسه این رزین‌ها دارا بودن بیش از یک گروه epoxy در ساختار مولکولی است. این گروه ممکن است در بدنه زنجیر باشد ولی معمولاَ در انتها قرار دارد.

در شرایط مناسب واکنش، گروه اپوکسی می تواند با اسیدها، انیدرید اسیدها، آمین ها و الکل واکنش تراکمی به همراه جابجایی هیدروژن به گروه اتیلن اکسید، بدهد. این واکنش ها امکان افزایش طول زنجیر یا شبکه ای شدن را بدون آزاد کردن مولکول های کوچک مانند آب فراهم می‌کند.

بنابراین محصولات اپوکسی در مقایسه با اکثر رزین‌های گرما سخت، جمع شدگی کمتری در اثر پخت نشان می‌دهند. باید متذکر شد که محدوده وسیعی از رزین‌های اپوکسی و محصولات شبکه ای شده متنوعی وجود دارد.

ساختار شیمیایی رزین‌های اپوکسی شامل دو بخش اپوکسی و هاردنر می‌باشد. بخش هاردنر ممکن است آلیفاتیک، سیلکوآلیفاتیک و یا هیدروکربن شدیداَ حلقوی باشد. در عمل محصول واکنش بیس-فنل A و اپی کلروهیدرین اغلب رزین‌های اپوکسی متداول را تشکیل می‌دهند.

رزین‌های اپوکسی امروزه کارایی بسیار بالایی در تقویت، ترمیم و مقاوم‌سازی انواع سازه‌ها به‌خصوص در تولید محصولات کامپوزیتی دارد. این مواد که در ساخت قالب‌های مستحکم نیز استفاده می‌شوند، با خاصیت چسبندگی بسیار خوب به بسترهای مختلف، مقاومت شیمیایی بالا (به‌ویژه در محیط‌های شدید اسیدی و قلیایی) و استحکام کششی، فشاری و خمشی مطلوب استفاده گسترده‌ای در صنعت ساخت‌وساز دارند.

همچنین از رزین در تولید انواع قطعات الکتریکی به دلیل عایق بودن و در صنعت هوافضا و هواپیماسازی و خودروسازی برای اتصالات داخلی و خارجی نیز استفاده می‌شود. اما با این وجود بیشترین کاربرد رزین اپوکسی را می‌توان در ساخت کامپوزیت‌های FRP مشاهده نمود.

خواص رزین اپوکسی:

• مقاومت شیمیایی عالی (بویژه در محیطهای قلیایی)
• مقاومت بالا در برابر آب و رطوبت
• مقاوم در برابر جذب تنش‌های مکانیکی و حرارتی
• مقاومت بالا در برابر سایش و ضربه
• چسبندگی خوب به مجموعه ای از بسترهای مختلف
• قابلیت پر کنندگی بالا
• وزن سبک و حجم کم
• عمر مفید و سرعت تعمیر بالا
• استحکام کششی، فشاری و خمشی بسیار بال
• پایین بودن جمع شدگی پخت
• پایداری ابعادی
• عایق عالی الکتریسیته

معایب رزین اپوکسی:

• قیمت آن گران‌تر از انواع دیگر رزین است.
• عمل‌آوری رزین اپوکسی زمان بر است زیرا زمان پخت رزین اپوکسی و عمل پلیمریزاسیون زیاد است.
• رزین اپوکسی شکل‌پذیر نیست و حساس به ترک‌خوردگی می‌باشد.
• در دمای زیر ۵ درجه سانتی‌گراد کارایی ندارد.

اپوکسی گروه های عاملی فعال زیادی دارد و می‌تواند در حضور عوامل پخت و هاردنرها، یک ساختار شبکه ای را تشکیل دهد. خواص محصولات پخت شده اپوکسی بستگی دارد به:

• نوع اپوکسی
• نوع و مقدارهاردنر
• میزان شبکه ای شدن
• طبیعت و حجم مواد افزودنی

ساختار مولکولی و خواص رزین پخت شده، بستگی به طبیعت سیستم پخت دارد. اگر چه سیستم های پخت مختلفی وجود دارد، ولی می‌توان آنها را به دو گروه آمین ها و انیدریدها تقسیم کرد.