در این مقاله به بررسی دقیق و کامل مراحل پخت رزینهای اپوکسی می پردازیم در ادامه با پایا فام همراه باشید:
مراحل پخت رزینهای اپوکسی (سخت شدن):
اختلاط هاردنر و رزین اپوکسی آغاز یک واکنش شیمیایی است که طی آن، تغییر حالت از مایع به جامد اتفاق میافتد. کل زمان این واکنش شیمیایی را زمان پخت (curing time) میگویند. عمده زمان کار با اپوکسی شامل زمان اعمال و سخت شدن آن میشود. زمان اعمال، مدت زمان در دسترس جهت اختلاط، اعمال، همسطح سازی (Leveling)، شکل دهی، مونتاژ و تثبیت میباشد. زمان سخت شدن یک اپوکسی از آنجایی اهمیت دارد که تعیین کننده مدت زمان انتظار جهت باز کردن بستها و تثبیتکنندهها و همچنین مدت زمان انتظار جهت ساب زدن و سمباده زنی و اعمال سطح جدید یا مرحله بعدی فرآیند است.
هر عامل پخت رزینهای اپوکسی (یا هاردنری) دارای یک دمای ایدهآل جهت پخت میباشد که در محدوده 15 درجه سانتیگرادی بیشتر و کمتر از آن دما مخلوط هاردنر و اپوکسی فرایند پخت را طی خواهند کرد اما سرعت واکنش آنها وابسته شدیدی به دمای محیط دارد. انتخاب درست نوع هاردنر با توجه به وضعیت و دمای کاربرد موردنظر و همچنین نوع کاربرد، میتواند زمان اعمال مناسبی را در اختیار قرار دهد.
بطور کلی فرآیند پخت رزینهای اپوکسی را میتوان به سه مرحله تقسیم کرد:
1. عمر مفید (حالت مایع)
عمر مفید یا pot life به مدت زمانی گفته میشود که مخلوط رزین اپوکسی و هاردنر همچنان مایع بوده، ویسکوزیته آن افزایش نیافته و قابلیت اعمال در محل کار را دارد. در این بازه زمانی، مخلوط رزین و هاردنر به شکل ظرف و قالب درمیآید. کلیه فرآیند اعمال میبایست در همین بازه زمانی انجام شود تا در انتهای کار، یک شبکه پلیمری مستحکم بدست آید. از آنجایی که در اندازهگیری عمر مفید مقدار و حجم معینی از مخلوط اپوکسی و هاردنر بکار میرود، معمولاً عمر مفید از زمان قابل اعمال مخلوط بصورت لایهای با ضخامت 2 تا 4 میلیمتر به مراتب کمتر است.
عوامل پخت رزینهای اپوکسی (یا هاردنرهای) مختلف، میزان انرژی متفاوتی برای فعال شدن نیاز دارند. هاردنرها را از نظر عمر مفید در استفاده با رزین اپوکسی مشابه میتوان به شش دسته زیر تقسیم کرد. لازم بذکر است که عمر مفید خود تابعی از دما است.
- پلی آمینهای سریع سخت کننده با طول عمر مخلوط 15 تا 20 دقیقه،
- پلی آمینهای آرام عمل کننده با طول عمر مخلوط 30 تا 60 دقیقه،
- پلی آمینهای دارای عمر مفید “طولانی”، با طول عمر مفید حدود 2 ساعت.
- هاردنرهای آمینی با طول عمر مفید حدود 12 تا 24 ساعت در دمای محیط که معمولاً از انواع پلی آمینوآمیدها و پلی آمیدو ایمیدوزالینها میباشند.
- پلی آمینهای دارای زنجیرههای مولکولی بلند و سیکلوآلیفاتیکها عموماً پخت رزینهای اپوکسی به صورت کامل در دمای محیط را نتیجه نمیدهند و برای انجام واکنش کامل باید دمای مخلوط تا 140 درجه سانتیگراد افزایش داد.
- هاردنرهای آمینی آروماتیک در دمای محیط غیر فعال بوده و الزاماً برای انجام واکنش پخت به حرارت نیاز دارند. دی سیان دی آمید و مشتقات آن از این نوع هاردنرها هستند.
2. پخت اولیه (حالت ژل)
در این مرحله، ویسکوزیته مخلوط رزین اپوکسی و هاردنر افزایش یافته و قابلیت کار کردن و اعمال را از دست میدهد. مخلوط رزین و هاردنر در این حالت چسبناک بوده و در مواردی که نیاز به اعمال لایه دوم یا لایههای بیشتر باشد، اعمال لایههای بعدی در این مرحله توصیه میشود. در این صورت، چسبندگی لایهها به هم بصورت شیمیایی بوده زیرا هنوز واکنش شیمیایی مخلوط اپوکسی به پایان نرسیده است.
3. پخت نهایی (حالت جامد)
در این حالت مخلوط اپوکسی بصورت جامد درآمده است و قابلیت تراشدهی و سابپذیری را دارد. مخلوط اپوکسی پس از هفت روز به 95 درصد مقاومت نهایی خود میرسد. پنج درصد باقی مانده از استحکام طی هفت روز دوم حاصل میشود. باید توجه داشت که با اعمال لایه بعدی در این حالت، لایهها دیگر بصورت شیمیایی بهم نخواهند چسبید.
در صورتی که در رابطه با پخت رزینهای اپوکسی سوالی دارید لطفا با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید و از راهنمایی های گروه فنی ما استفاده نمایید.
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
Chemistry and Technology of Epoxy Resins, Bryan Ellis, Department of Engineering Materials, University of Sheffield, Springer-science Business Media Dordrecht, 1993.
Coatings Formulation, B. Müller, U. Poth, Second revised edition, Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hanover, 2011.