سبد خرید 0
عوامل پخت رزینهای اپوکسی
یک رزین اپوکسی یا با خود یا با عوامل پخت (عوامل سختکننده یا هاردنر) واکنش نشان میدهد. در حین پخت، رزین و عامل پخت واکنش میدهند و در نهایت ساختاری شبکهای تشکیل میدهند. عملکرد عوامل پخت میتواند بصورت کاتالیزوری یا واکنشگر باشد. در حالت کاتالیزوری، عامل پخت به عنوان یک آغازگر برای هموپلیمریزاسیون رزین اپوکسی عمل می کند، که منجر به ایجاد شبکهای با پیوندهای اتری میشود که در زیر نشان داده شده است. معمولاً آمینهای نوع سوم یا اسیدهای لوئیس مانند BF3 معمولاً به عنوان کاتالیزور استفاده میشوند.
عامل پخت واکنشگر به عنوان یک مونومر در فرآیند پلیمریزاسیون شرکت میکند. حلقه اپوکسید مستعد واکنش با طیف گستردهای از مواد است. مهم‌ترین گروه از عوامل پخت واکنش گر، ترکیبات دارای اتم‌های هیدروژن فعال هستند؛ مانند فنل‌ها، الکل‌ها، تیول‌ها، آمینهای اولیه و ثانویه و کربوکسیلیک اسیدها.
رایجترین هاردنرهای کاربردی برای رزینهای اپوکسی پُلی آمینها هستند که شامل پُلی آمینهای آلیفاتیک، پُلی آمینهای آروماتیک و سیکلوآلیفاتیک آمینها میباشد. از دیگر هاردنرهای کاربردی میتوان به پلی آمیدها، پلی آمینوآمیدها، انیدریدها و بازهای مانیخ اشاره نمود. نوع، مقدار و عاملیت هاردنر و همچنین شرایط پخت (دما و زمان پخت) بر روی خواص رزینهای پخت شده اپوکسی تاثیر گذارند.
پلی آمینهای آلیفاتیک، آروماتیک و سیکلوآلیفاتیک
پلی آمینهای آلیفاتیک ویسکوزیته پایین و واکنش پذیری بالایی دارند و بنابراین عمر مفید کوتاهی دارند. از مضرات این نوع آمینها میتوان به خورندگی و بوی نامطبوع آنها اشاره کرد. بعلاوه، واکنش بین دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا منجر به تشکیل آمین کربناتها میشود که در هنگام پخت در رطوبت بالا، این واکنش فرعی ممکن است باعث نقص سطحی در پوشش اپوکسی شود. از جمله آمینهای آلیفاتیک میتوان به دیاتیلن تترا آمین (DETA)، تریاتیلن تترا آمین (TETA)، تترا اتیلن پنتامین (TEPA) و متا زایلیلن دیآمین (MXDA) اشاره نمود.
پلی آمینهای سیکلوآلیفاتیک به دلایل ممانعت فضایی ساختار مولکولیشان واکنش پذیری کمتری نسبت به آمینهای آلیفاتیک دارند. عمر مفید این نوع آمینها طولانیتر است و معمولاً برای تکمیل فرآیند پخت آنها با اپوکسی به دمایی بالاتر از دمای اتاق نیازمندند. از جمله آمینهای سیکلوآلیفاتیک میتوان ایزوفورُن دی آمین (IPDA)، منتان دی آمین و آمینو اتیل پیپرازین (AEP) را نام برد.
آمینهای آروماتیک معمولاً در دمای محیط به صورت جامد هستند و به همین دلیل به عنوان هاردنر در دماهای بالا مورد استفاده قرار میگیرند. اپوکسی پخت شده با استفاده از این نوع هاردنرها از ویژگیهای شیمیایی بالایی برخوردار است. آمینهای آروماتیک مشکوک به سرطان زایی هستند و قوانین بین المللی مصرف آنها را محدود و در مواردی ممنوع کرده است. از جمله آمینهای آروماتیک میتوان به بِنزیدین، پارا کلرو آنیلین و نفتال آمین اشاره کرد.
در ادامه ساختار و خواص تعدادی از عوامل پخت آمینی پرکاربرد معرفی شده است:
تری اتیلن تترا آمین (TETA)
هاردنر TETA دارای شش گروه عاملی می باشد و نمونه های ساخته شده با آن استحکام بالایی دارند. عاملیت بالا و فاصله کوتاه بین عوامل فعال (اتم های هیدروژن متصل به مولکولهای آمین) در این هاردنر موجب شکلگیری شبکهای محکم و قوی پس از پخت میشود.
متا زایلیلن دی آمین (MXDA)
هاردنر MXDA اگر چه یک پلی آمین آلیفاتیک است ولی بدلیل دارا بودن حلقه آروماتیک بَنزنی، موجب بهبود سختی، استحکام و مقاومت شیمیایی اپوکسیِ پخت شده میگردد. این هاردنر به راحتی در انواع حلالها از جمله آب، اتر و بنزن انحلالپذیر است. بعلاوه، هاردنر MXDA قابلیت پخت در دماهای پایینتری نسبت به سایر آمینهای آلیفاتیک را دارد.
ایزوفورُن دی آمین (IPDA)
هاردنر IPDA یک نوع منحصر به فرد از عامل پخت است که ساختار آن 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. عمر مفید هاردنر IPDA در دمای اتاق طولانی است و برای پخت کامل توسط این هاردنر در دمای اتاق، استفاده از یک شتاب دهنده ضروری است.
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
Coatings Formulation, B. Müller, U. Poth, Second revised edition, Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hanover, 2011.
Handbook of Thermoset Plastics, Chapter 8, W. Brostow, S. H. Goodman and J. Wahrmund, Third Edition, Elsevier Inc, 2014.
