وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ: “روشی جدید در سخت کردن رزینهای اپوکسی”

در یک سیستم اپوکسی (خاص) می توان با اشعه یو وی  واکنشی (زنجیره ای) را استارت کرد که به سرعت گسترش یافته ‌و رزین اپوکسی موجود (درعمق) را نیز در زمانی نسبتاً کوتاه بطور کامل سخت کند.
این روش در دانشگاه صنعتی وین (اتریش) توسط ‌یک ‌تیم تحقیقاتی به سرپرستی  پروفسور روبرت لیسکا ابداع گردیده است.
 رزین اپوکسی استفاده شده در این فرمولاسیون، مایعی است شفاف و نسبتاً ویسکوز که به مجرد قرارگرفتن هر نقطه از آن تحت تأثیر اشعه یو وی، بلافاصله دچار تغییرات اساسی می گردد. این مکانیزم (سخت شدن) بسرعت گسترش یافته و کل رزین موجود فقط در چند دقیقه کاملاً سخت می گردد. این رزین و نحوه سخت شدن آن کاربردهای متنوعی خواهد داشت، از بتونه ها و پرکننده های تعمیراتی در صنایع مختلف گرفته  تا ساخت قطعات مورد نیاز درصنایع هوافضا، در توربینهای بادی و همچنین در “های تک” الکترونیک و…
🔹 رزینهای اپوکسی، محصولاتی با کاربردهای متنوع
برخلاف تصوررایج،عمده ترین کاربرد رزین ای اپوکسی، ساخت لاکها وپوششهای صنعتی و حفاظتی نمی باشد.
اطلاعات وارقام موجود حاکی از آن است که حوزه الکترونیک و الکتروتکنیک بیشترین مصرف این رزینها را به خود اختصاص ‌می‌دهد. پس ‌از آن، می توان (شاید) به ترتیب به صنایع ساختمان، رنگهای پودری، صنایع هوافضا، اتومبیل، کن کوتینگ، شناورها و سایر، به عنوان حوزه های مصرف رزین های اپوکسی (درکل)، اشاره کرد.
🔹 روشهای سخت ‌کردن و نقاط ‌ضعف (و قوت) آنها
براساس نوع رزین و نوع کاربرد، روشها وشرایط سخت شدن متنوعی برای رزینهای اپوکسی وجود دارد. مهم ترین این روشها سخت شدن در شرایط متعارف، سخت شدن در دماهای نسبتاً بالا و یا از طریق اشعه یو وی است.
یکی از متداول ترین روشها، استفاده ازسیستمهای دوجزئی است که رزین و سخت کننده کوتاه زمانی قبل از مصرف با یکدیگر مخلوط می شود. درسیستمهای سخت شونده دردمای بالا (در فاز مایع) – رنگهای پودری را شامل نمی شود- اجزاء (معمولاً دوجزء) در یک بسته بندی بوده و در دمای بالا فعال می شود، مانند اپوکسی – فنولیک، اپوکسی-  ملامین  و … نقطه ضعف اساسی این‌ سیستم‌های سخت شونده درحرارت به گفته پروفسور روبرت لیسکا از انستیتوی شیمی (کاربردی) سنتز از دانشگاه صنعتی وین،”اولاً غیرحساس بودن (الزامی) سوژه نسبت به دمای بالا و دوماً نداشتن ابعاد (هندسی) بزرگ است مانند پره های توربینهای بادی که در این صورت، وجود کوره های بسیار بزرگ و مصارف بسیار بالای انرژی، از الزامات آن خواهد بود”
🔹 سخت کردن با اشعه یو وی  (UV)
برخی از انواع رزینهای اپوکسی را می توان با اشعه یو وی سخت کرد. روبرت لیسکا و تیم همکاران او بطور متمرکز روی این گونه رزینها و روش سخت کردن کارمی کنند . نامبرده در این خصوص معتقد است که “این گونه رزینها و این روش سخت کردن در حال حاضر نیزرایج است با این تفاوت که کاربرد آن فقط در لایه های نازک و دارای اهداف عمدتاً دکوراتیوی بوده و در صورت وجود محصولات دارای عمق بیشتر مانند قطعات ریخته گری و مشابه فاقد کارائی است”.
🔹 در حاشیه :
در اینجا شاید این یادآوری مفید واقع گردد که درک ل لاکهای سخت شونده با اشعه (یو وی) اعم ازاپوکسی یا غیر، عموماً از نوع آکریلاتی هستند، یعنی این بخش (آکریلاتی) رزین است که با استفاده ازاشعه، یک پلیمریزاسیون (زنجیره ای) را در پی دارد .
🔹 روش جدید روبرت لیسکا
توانائی منحصربه فرد این روش به گفته نامبرده در این است که “مکانیزم سخت شدن در یک نقطه از یک لایه شروع شده‌ و به سرعت به لایه های دیگر در (عمق) محصول سرایت می کند و به این ترتیب کل رزین موجود سخت می گردد”
ویژگی این روش به گفته وی در این است که ” اشعه یو وی در یک نقطه (دلخواه) واکنشی را راه اندازی می کند که همزمان با ایجاد دمائی تا 200 درجه سلسیوس است. این گرمای ایجاد شده که به سرعت به سایر لایه ها منتقل می شود، عامل ایجاد زنجیره ای از واکنشهای شیمیائی است که به محصولی سخت، منتهی می گردد”.
🔹
نوشته: مهندس حمید رقمی
وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ
http://chemlack.blogfa.com
🔹