مقالات اپوکسی

رزین اپوکسی به انگلیسی (Epoxy resin) اصطلاح اپوکسی به گروه یا خانواده ای از مواد شیمیایی گفته می شود که در آن ها یک اتم اکسیژن با دو اتم کربن دیگر که به نوعی به هم پیوند خورده اند، وجود داشته باشد. اختلاط هاردنر و رزین اپوکسی آغاز یک واکنش شیمیایی است که آن را از حالت مایع به جامد تبدیل می‌کند. کل این زمان واکنش شیمیایی را ‌ curing time یا زمان سخت(پخت) شدن می‌گویند.

حالت ژل شدن رزین

وضعیت ژل شدن نیز حالتی است که در حد فاصل بین حالت مایع و سخت شدن اتفاق می‌افتد رزین اپوکسی دارای خواص مکانیکی، شیمیایی، الکتریکی و گرمایی مطلوب است و در برابر خزش مقاومت نشان می­ دهد. با وجود این خواص، رزین اپوکسی پخت شده شکننده است و مقاومت ضربه کمی دارد. به مدت زمانی گفته میشود که مخلوط رزین اپوکسی و هاردنر همچنان مایع بوده و ویسکوزیته آن افزایش نیافته است و قابلیت اعمال در محل کار را داراست و به شکل ظرف و قالب در می‌آید.

فرآیند رزین

کلیه فرایند اعمال می‌بایست در همین بازه زمانی انجام شود تا در انتهای کار، یک پیوند پلیمری مستحکم بدست آید. گروه بزرگی از رزینهای اپوکسی بالاترین بازده را از بین رزین های موجود در حال حاضر از خود نشان می دهند. اپوکسی ها از نظر خواص مکانیکی و مقاومت در برابر تخریب محیطی نسبت به بقیه رزین ها بسیار عالیتر هستند و به همین دلیل به صورت انحصاری در اجزای هواپیماها استفاده می شوند. به عنوان رزین لایه ای خاصیت بالای چسبندگی و مقاومت در برابر تخریب آب باعث شده این رزین به صورت ایده آل برای استفاده در ساخت قایق ها تبدیل شود.

حالت شناسایی اپوکسی ها

اپوکسی ها معمولاً به خاطر رنگ قهوه ای یا کهربائی به راحتی قابل شناسایی هستند و دارای خواص مفید بسیاری می باشند. هر دوی رزین مایع و عوامل پخت دارای ویسکوزیته پائین هستند و از این رو به راحتی فرایند می شوند. رزین های اپوکسی به راحتی و به سرعت در عدد میانی از 5 سانتی گراد تا 150 درجه سانتیگراد، بسته به نوع عامل پخت، پخت می شوند. یکی از بهترین مزایایی اپوکسی ها جمع شدگی بسیار پائین آنها در هنگام پخت است که باعث کم کردن زیر نشان الیاف و کاهش تنش های ورودی می شود.

کاربردهای اپوکسی

کاربردهای موادی که بر پایهٔ اپوکسی ساخته می‌شوند گسترده‌است و مهمترین آن در ساخت رنگ اپوکسی و کفپوش اپوکسی است و همچنین شامل کاربرد در ساخت موادی چون چسبها، کامپوزیتها (مانند موادی که از فایبر گلاس یا فیبر کربن استفاده می‌کنند) و تقویت‌کننده‌ها می‌شود (اگرچه پلی‌استر، وینیل‌استر و دیگر صمغهای ترموست هم برای پلاستیک تقویت‌شده با شیشه به کار می‌روند

 پلیمرها و سرامیکها معموال عایق میباشند و دارای خواص حرارتی مطلوبی نیستند. این ویژگی نامطلوب باعث میشود محدوده دمای کاری این مواد در صنایعی مانند الکترونیک و هوافضا، قابل توجه نباشد و در شرایطی که ماده با قابلیت توزیع حرارت مناسب الزم است، نتوان به طور گسترده از این مواد بهره برد. به منظور توزیع یکنواخت حرارت و کاهش دمای داغترین نقطه مواد عایق در شرایط بارگذاری حرارتی مشخص، میتوان از فاز هادی با توزیع بهینه استفاده کرد. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه نمونه تمام پلیمری از جنس اپوکسی با نمونه اپوکسی دارای فاز هادی مس میباشد. قابل توجه است که فاز هادی مس دارای توزیع بهینه در زمینه میباشد. جهت مطالعه توزیع دما درون فاز عایق از مواد ترموکرومیک در کنار اندازهگیری مستقیم دما توسط ترموکوپل استفاده گردید. نتایج حاصله نشان داد استفاده از این روش طراحی نه تنها باعث کوتاه شدن زمان الزم برای رسیدن به شرایط پایدار میشود بلکه باعث ایجاد توزیع یکنواخت دما درون فاز عایق و کاهش دمای داغترین نقطه نمونه میگردد.

به دلیل سمی بودن و مقاومت حرارتی پایین بیس فنل A، ترکیبات بازشیف به جایگزین مناسبی برای این ترکیبات در تهیه رزین های اپوکسی تبدیل شده است. در تحقیق پیش رو؛ سه رزین اپوکسی جدید با استفاده از مونومرهای باز شیف مربوطه شان با استخلاف هیدروکسیل به جای (BPA) در دو مرحله تهیه شدند. ترکیبات بازشیف در یک فرایند یک مرحله ای از طریق یک واکنش تراکمی تهیه شدند و در مرحله دوم واکنش بین مونومرهای بازشیف با اپی کلروهیدرین در حضور NaOH به منظور تهیه رزین های اپوکسی انجام شد. مونومرها و رزین های اپوکسی توسط طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (1HNMR) و آنالیز عنصری (CHN) شناسایی شدند. همچنین پخت رزین ها و رزین های پخت شده به ترتیب توسط گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) و توسط آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) مورد مطالعه قرار گرفتند. میزان وزن اکی والان اپوکسی (EEW) و چگالی رزین ها قبل و بعد پخت توسط روش های تجزیه ای اندازه گیری شدند.