سبد خرید 0
در این مقاله به بررسی دقیق و کامل تاثیر نوع رزین اپوکسی، هاردنرها و رقیق کنندههای مختلف بر روی خواص ملات اپوکسی می پردازیم در ادامه با پایا فام همراه باشید:
تاثیر نوع رزین اپوکسی و هاردنرها و رقیق کننده های مختلف بر روی خواص ملات اپوکسی:
رایج ترین هاردنرها برای رزینهای اپوکسی انواع آمینی هستند که شامل آمینهای آلیفاتیک، سیکلوآلیفاتیک و آروماتیک میشوند. نوع، مقدار، عاملیت هاردنر و همچنین شرایط پخت (دما و زمان پخت) روی خواص سخت شدن رزینهای اپوکسی تاثیر میگذارد. مقدار نسبی هاردنر نسبت به مقدار استوکیومتری آن بر روی سختی، استحکام و تغییر شکل یک شبکه اپوکسی تاثیر میگذارد.
در این مطالعه پخت سه رزین اپوکسی مختلف رزین اپوکسی بیس فنل A ، رزین اپوکسی بیس فنل F و مخلوط این دو رزین توسط شش نوع هاردنر مختلف (چهار هاردنر آلیفاتیک و دو هاردنر سیکلوآلیفاتیک) بررسی شده است. از سه رقیق کننده واکنشگر بر پایه گلایسیدیل اتر به منظور کاهش ویسکوزیته ترکیب استفاده شد. از ماسه سیلیس و پرکننده سیلیس برای تهیه ملات اپوکسی استفاده شد. استحکام خمشی و فشاری سیستم هاردنر / اپوکسی/ رقیقکننده، چسبندگی به سطح بتون و مقاومت در برابر محلولهای شیمیایی مختلف نمونههای تهیه شده مورد آزمون قرار گرفت.
ساختار هاردنرهای مورد استفاده در این مطالعه در زیر آورده شده است:
خواص هاردنرهای بکار برده شده در این مطالعه در جدول زیر قابل مشاهده است:
نتایج حاصل نشان داد که TETA بالاترین استحکام فشاری مربوط به نمونههای پخت شده توسط هاردنر TETA است. این هاردنر دارای شش گروه عاملی میباشد؛ عاملیت بالا و فاصله کوتاه میان مکانهای فعال (اتمهای هیدروژن فعال) در TETA موجب شکلگیری شبکهای با استحکام بالا شده است. پس از TETA، هاردنر MXDA بالاترین استحکام فشاری را نشان میدهد. این هاردنر اگر چه یک دی آمین آلیفاتیک میباشد ولی بدلیل دارا بودن حلقه آروماتیک بَنزنی در ساختار خود، موجب سختی و استحکام فشاری بالای اپوکسیِ پخت شده میگردد. بعلاوه، هاردنر MXDA قابلیت پخت در دماهای پایینتری نسبت به سایر آمینهای آلیفاتیک را دارد. استحکام فشاری نمونههای پخت شده توسط هاردنرهای TMDA و TDMAP تقریباً مشابه است ولی کمتر از نمونه CTMDA است.
هاردنر TMDA دارای چهار گروه عاملی و سه شاخه گروه متیل است. هاردنر TDMAP یک آمین نوع سوم است و بصورت یک شتاب دهنده در واکنش هموپلیمریزاسیون اپوکسی عمل میکند.
ساختار هاردنر IPDA هم شامل گروه آمین آلیفاتیک و هم گروه آمین سیکلوآلیفاتیک میشود. از آنجایی که گروه آمین آلیفاتیک به طور قابل توجهی واکنش پذیرتر از گروه متصل به حلقه است، برای پخت کامل اپوکسی توسط این هاردنر، به حرارات دهی نیاز است. این هاردنر یکی از طولانیترین عمرمفیدها را همراه با CTMDA نشان میدهد. پایینترین استحکام ملات مربوط به IPDA است که آن را میتوان به واکنش پذیری کمتر گروه آمین سیکلوآلیفاتیک نسبت داد. از بنزیل الکل به عنوان شتابدهنده میتوان برای پخت مخلوط اپوکسی/ هاردنر IPDA در دمای اتاق استفاده نمود. افزودن 10درصد وزنی بنزیل الکل به عنوان شتاب دهنده به IPDA، موجب افزایش استحکام فشاری آن میشود.
تاثیر سه رقیق کننده در استحکام ملات اپوکسی:
مشخصات سه رقیق کننده واکنشگر استفاده شده در این مطالعه در جدول زیر آورده شده است. رقیق کنندههای واکنشگر قسمتی از ساختار شبکه را تشکیل میدهند. این رقیق کنندهها معمولاً دارای مولکولهای کوچک و انعطاف پذیرند و به همین دلیل، انعطاف پذیری ساختار شبکه را افزیش میدهند. به جز ملات RDMF ، استحکام همه ملاتهای تهیه شده با استفاده از رقیق کنندههای واکنشی، مشابه ملاتهای بدون رقیق کننده بود.
استحکام فشاری ملات با TETA
سه نوع اپوکسی مختلف برای هر نوع رقیقکننده استفاده شده مورد بررسی قرار گرفت. رزین بیس فنل F کمترین و رزین بیس فنل A بالاترین استحکام فشاری را نشان دادند. تحرک زنجیرههای رزین اپوکسی بیس فنل A بدلیل وجود گروه متیل محدودی داشته که موجب افزایش استحکام ملات میشود. با جایگزینی رزین اپوکسی بیس فنل A با رزین بیس فنل F ، استحکام خمشی افزایش مییابد.
استحکام فشاری ملات با TDMAP
برخلاف هاردنر TETA، ملات TDMAP استحکام بالاتری را با اپوکسی بیس فنل F نسبت به سایر رزینها نشان می دهد. گروههای متیل در ساختار رزین بیس فنل A با اتمهای هیدروژن در ساختار بیس فنل F جایگزین شدهاند. به علاوه رزین بیس فنل F دارای ویسکوزیته کمتری است و مولکولهای آن تحرک بالاتری دارند که ظرفیت تماس با مولکول هاردنر را افزایش میدهد و درجه پلیمریزاسیون بالاتری را نسبت به دو نمونه اپوکسی دیگر نتیجه میدهد. افزودن درصد های مختلف رقیق کننده RDMF به ملات TETA برای هر سه نوع رزین انجام شده و نشان می دهد که با افزایش مقدار رقیق کننده در ملات استحکام کاهش میابد و افزودن 15 درصد از رقیق کننده RDMF به ملات TDMAP، استحکام فشاری را به علت افزایش تحرک زنجیرههای مولکولی بهبود میبخشد.
استحکام خمشی:
برای رزین DGEBA، در بین همه هاردنرها و رقیقکنندههای تست شده، بالاترین استحکام خمشی توسط هاردنر TETA و CTMDA بدست آمد.
به طور کلی، افزودن رقیق کننده به ملات اپوکسی استحکام خمشی را برای همه هاردنرها افزایش داده به جز برای مخلوط TETA/RDMF که استحکامِ آن کمتر از مقدار آن بدون رقیق کننده بود. افزایش استحکام خمشی با رقیقکننده را میتوان به کاهش ویسکوزیته و بهبود خواص ترشدگی مخلوط اپوکسی–هاردنر مربوط دانست.
تاثیر نوع رقیق کننده (نرخ رقیق کننده 10%) بر روی استحکام خمشی ملات با هاردنر TETA :
استحکام چسبندگی
ترتیب کاهش استحکام چسبندگی ملاتهای تهیه شده با هاردنرهای مختلف به صورت زیر بود:
MXDA>TETA> TMDA ~ CTMDA>IPDA
چسبندگی TETA تقریباً معادل بود با چسبنگی IPDA به همراه 10 درصد شتاب دهنده.
درخواست خرید و مشاهده محصولات
برای دریافت اطلاعات بیشتر در رابطه با محصولات ما و مشاوره رایگان با شماره 91002662-031 تماس حاصل فرمایید.
:References
Effects of epoxy hardener, and diluent types on the hardened state properties of epoxy mortars, E. O. Ozgul, M. H. Ozkul, Construction and Building Materials, 2018.
