شاید تا به حال برای شما پیش آمده باشد که رزین چیست ؛ همان طور که می دانید صمغ ها از درختانی مانند کاج ترشح می شوند و بوی تندی نیز دارند. صمغ درخت ها در ابتدا به صورت مایع و روان است اما با گذشت زمان و فرآیندهای ویژه ای سفت خواهد شد و به جامد تبدیل می شود.
اگر می خواهید بدانید رزین چیست و درباره انواع رزین، این ماده جادویی، آشنا شوید، تا انتهای مطلب ما را همراهی کنید.
در پاسخ به سوال رزین چیست باید گفت، رزین ها ترکیبات طبیعی یا مصنوعی هستند که چسبندگی زیادی دارند و در اثر قرارگیری در شرایط خاص سفت و جامد می شوند. رزین ها در آب حل نخواهند شد و الکل حلال آن ها است.
در اصطلاح نیز به ترکیباتی که به صورت مایع هستند و بعد از اضافه کردن هاردنر یا سخت کننده و انجام فرآیندهایی خاص به جسمی جامد و سفت تبدیل شوند، رزین می گویند.
رزین های طبیعی قابلیت اشتعال بالایی دارند و در طیف های رنگی قهوه ای تا زرد موجود هستند. در گذشته های بسیار دور انسان ها به دلیل نداشتن وسایل کافی از صمغ درختان برای بستن درز قایق ها، مومیایی اجساد و موارد دیگر استفاده می کردند.
گاهی حشره ها در شیره درخت ها به دام می افتادند. آن ها بعد از گذشت سالیان بسیار طولانی و مدفون شدن در زیر خاکسترهای آتشفشانی به کانی های متفاوت و نفت تبدیل می شدند.
اما صمغ گیاه در اثر حرارت هسته زمین و فشارهای فوقانی، به سنگ کهربا تبدیل می شد و حشره های به دام افتاده در آن همچنان سالم بودند و آسیبی به ظاهر آن ها نمی رسید.
این موضوع باعث شد تا نظر کارشناس ها به صمغ های طبیعی معطوف شود و تحقیقات زیادی در این زمینه انجام دهند. نتیجه تمام آن ها موضوع مطلب ما و پاسخ به سوال رزین چیست، است.
رزین های مصنوعی ابتدا از انواع صمغ های طبیعی ساخته شدند، سپس دانشمندان مولکول های گیاهی را شکستند و از روغن آن رزین های مصنوعی را ساختند. از جمله اسیدهای چرب و روغن های طبیعی که از آن ها صمغ های مصنوعی را می سازند، می توانیم موارد زیر را نام ببریم:
امروزه از زرین برای کاربردهای مختلفی در صنعت و هنرهای مختلفی استفاده می کنند.
عمده ترین کاربرد رزین شامل موارد زیر می‌گردد:
رزین اپوکسی از دو بخش رزین اپوکسی و هاردنر، سخت کننده یا فعال کننده تشکیل شده است. بهترین سخت کننده در تولید رزین ها، هاردنر دی اتیل تری آمین است که با نام تتا نیز شناخته می شود.
هاردنر تتا برای پخت رزین اپوکسی به حرارت و زمان نیاز دارد. عامل مشخص کننده این دو گزینه نیز نوع رزین اپوکسی است.
رزین های اپوکسی ترموست هستند. به طور کلی بیش از ۸۵ درصد از رزین های اپوکسی را از واکنش شیمیایی میان دی فنیلول پروپان و اپی کلروهیدرین تولید می کنند. دی فنیلول پروپان را با نام تجاری بیس فنول A نیز می شناسند.
در محیط قلیایی از واکنش یک مول بیس فنول A با دو مول اپی کلروهیدرین، گروه های فنولی از بین می روند و گروه های هیدروکسی شروع به ساخت ماده واسط کلریدرین می کنند. زمانی که واکنش ادامه یابد، دی گلیسیدیل اتر بیس فنول A تولید خواهد شد.
ماده تولید شده در واکنش بالا می تواند با گروه های فعال بیس فنول A موجود در محیط واکنش دهد و به تولید پلی اتر خطی با جرم مولکولی بالا بپردازد.
اگر در زمان شروع واکنش مقدار اپی کلروهیدرین را افزایش دهیم و واکنش را کنترل کنیم، می توانیم دی گلیسیدیل بیس فنول A را با درصد خلوص بسیار زیاد (بالای ۹۰درصد) به وجود آوریم.
در زنجیره رزین گروه های شیمیایی متفاوتی وجود دارند که هر کدام از آن ها باعث پیدایش یک ویژگی خاص در رزین اپوکسی می شوند. این گروه های شیمیایی را در لیست زیر معرفی کردیم:
بعد از پاسخ به سوال رزین چیست نوبت آن رسیده تا با انواع رزین آشنا شوید. رزین ها انواع مختلفی دارند که بر اساس کاربردشان تقسیم بندی می شوند. در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.
این رزین ها از دو قسمت رزین و هاردنر تشکیل می شوند و کاربرد بسیار زیادی دارند. برای مثال از رزین های اپوکسی در مقاوم سازی، تقویت و ترمیم انواع سازه ها به ویژه سازه های کامپوزیتی استفاده می کنند. علاوه بر این از این رزین ها در ساخت قالب هایی با استحکام بالا نیز کمک می گیرند.
در توضیح کاربرد رزین اپوکسی باید گفت که این رزین خاصیت چسبندگی و مقاومت بسیار زیادی دارد، عایق الکتریکی است و به همین علت در تولید انواع قطعه های الکتریکی از جمله ژنراتورها کاربرد دارد.
از دیگر موارد استفاده رزین اپوکسی می توان به کاربرد آن ها در صنایع هواپیمایی و هوافضا اشاره کرد. با استفاده از این ماده می توان قطعات خارجی و داخلی هواپیما و فضاپیما را به یکدیگر اتصال داد.
ویژگی های رزین اپوکسی عبارت است از:
رزین هایی که از واکنش یک آلکید با یک فنول به وجود می آیند، رزین فنولیک نام دارند. این رزین ها می توانند اصلاح شوند یا بدون اصلاح باقی بمانند. فنول ها اولین ماده ای بودند که در ترکیب با این دسته از رزین ها به کار برده شدند.
بعد از آن نیز فنول های استخلاف شده با یک یا دو گروه متیل در ساخت رزین های فنولیک موثر واقع شدند. این استخلاف ها باعث به وجود آمدن ویژگی های جدیدی در رزین فنولیک می شود.
از جمله ویژگی های این رزین ها می توان موارد زیر را نام برد:
رزین پلی اورتان یا پلی یورتان از انواع رزین است که تحت شرایط خاصی سفت می شود، چسبناک است و قابلیت حل شدن در آب را نیز ندارد. این رزین ها به دو صورت طبیعی و مصنوعی در دسترس هستند. شیره درخت کاج نمونه طبیعی این رزین است که با گذشت زمان سفت خواهد شد.
رزین پلی یورتان کوپلیمری است که از ترکیب ایزوسیانات و پلی اول ها به وجود می آید. در این واکنش، پیوند یورتانی هیدروژن فعال دارد.
از جمله انواع رزین های پلی اورتان می توان به فوم های سخت و نرم، پوشش، رزین رنگ، ترموپلاستیک الاستومرها و الاستومرها اشاره کرد.
رزین های پلی یورتان محبوبیت بسیار زیادی دارند و دلیل آن قابلیت ارتجاعی و وچسبندگی بالای آن ها است. این رزین در شرایط مختلف انطباق بالایی از خود نشان می دهد و همین موضوع باعث شده است تا از پلی اورتان ها در هر شرایطی استفاده کنند.
از جمله ویژگی های رزین پلی اورتان می توان به موارد زیر اشاره کرد:
از دیگر انواع رزین می توان رزین های پلی استر را نام برد. این مواد از ترکیب الکل های چند عاملی با اسیدهای آلی ساخته می شوند. از جمله این اسید های عالی می توان به مائیک انیدریک و فتانیل انیدریک اشاره کرد.
تفاوت بسیار مهمی که این ماده با سایر رزین ها دارد، گرما سخت بودن آن است. درصورتی که دیگر رزین ها گرما خشک هستند.
از طرفی این رزین در اثر ترکیب دو ماده به وجود نیامده و مواد اولیه اصلی آن سه تا است. با این حال رزین های پلی استر نسبت به رزین های اپوکسی مقاومت کمتری دارند و در بیشتر مواقع از آن ها در صنایع دریایی بهره می برند.
این رزین ها از ترکیب کبالت، هاردنر و رزین ساخته می شوند و کبالت نقش شتاب دهندگی دارد. رزین های پلی استری انواع مختلفی دارند که عبارت هستند از: ایزوفتالیک و اورتوفتالیک.
رزین پلی استر غیر اشباع محبوب ترین و پرکاربردترین رزین پلی استر است و وقتی صحبت از رزین پلی استر می شود، منظور همان نوع غیر اشباع رزین پلی استر است.
رزین های پلی استر معایب و مزایای زیادی دارند که در ادامه به بیان آن ها می پردازیم.
مزایا رزین های پلی استر
معایب رزین های پلی استر
رزین وینیل استر ترموست است و از ترکیب استریفیکاسیون رزین اپوکسی با متاکریلیک اسید یا اکریلیک اسید تولید می شود. گروه وینیل این ترکیب بستگی زیادی به نوع استری دارد که در آن به کار برده شده است.
رزین وینیل استر ویسکوزیته پایینی نسبت به رزین های اپوکسی و پلی استر دارد و می تواند در پلیمرهای ترموستی جایگزین رزین های اپوکسی و پلی استر باشد. مواد اولیه به کار رفته در تولید رزین وینیل مشخص کننده پایداری حرارتی، مقاومت شیمیایی و مکانیکی آن هستند.
این گروه از رزین ها نیز به انواع مختلفی تقسیم بندی می شود که از اپوکسی برمه شده، اپوکسی نوولاک و وینیل استر بر پایه بیسفنول A تشکیل شدند.
کاربردهای رزین وینیل استر
از مهم ترین ویژگی های رزین های وینیل استر می توان موارد زیر را لیست کرد:
در در پاسخ به سوال ” انواع رزین چیست ” به سراغ نوع دیگری از آنها با نام رزین اکریلیک می‌رویم. اکریلیک ها از انواع رزین هایی هستند که ماده پلیمری به شمار می روند و از مونومرهای اکریلیک ساخته می شوند.
این مونومرها اسیدهای متاکریلیک، استرهای اکریلیک یا مشتقات آن ها هستند. این دسته از رزین ها به دو نوع خالص و پیچیده تقسیم می شوند که هر کدام را توضیح می دهیم.
خالص
در ساختار این رزین های اکریلیک تنها مونومرهای اکریلیک قرار دارند که به هر یک از آن ها گروه های عاملی متفاوتی متصل خواهد شد. این گروه ها به شرح زیر هستند:
گروه های واکنشی فعال: این گروه به طور کلی واکنش پذیری رزین را بهتر می کند، اتصالات میان زنجیره های آن را بهبود می بخشد و یک پلیمر با مقاومت بالا به وجود می آورد.
گروه های غیر واکنشی: این گروه از واکنش رزین با دیگر ترکیب ها جلوگیری می کند و مقاومت شیمیایی و خواص آن را بهبود می دهد.
اتم هیدروژن: این گروه باعث افزایش چسبندگی رزین می شود و به انحلال پذیری آن در آب کمک می کند.
پیچیده
در نوع پیچیده، مونومرهای استایرن کاربرد زیادی دارند و رزین های تولید شده با آن، با نام استیرن اکریلیک شناخته می شوند. این دسته از مونومرها قیمت کمتری نسبت به مونومرهای اکریلیک دارند و مقاومت رزین در برابر سختی، مواد قلیایی و آب را افزایش می دهند.
با این که این رزین ها ویژگی های زیادی دارند اما گچ شدگی و قرار گرفتن در معرض زردی باعث شده است تا کمتر کسی از انواع پیچیده رزین های اکریلیک بهره ببرد.
دسته بندی دیگری برای این رزین ها در نظر می گیرند و آن ها را به دو گروه ترموست و ترموپلاست تقسیم می کنند.
ترموپلاست: این رزین ها کوپلیمر یا هموپلیمر استرهای اسید اکریلیک و اسید متاکریلیک هستند و می توان آن ها را با هر نسبتی با یکدیگر مخلوط کرد. ساختمان این رزین ها شباهت زیادی به رزین های ترموست دارد، ولی وزن مولکولی آن بیشتر است و هیچ گروه فعالی در ساختار خود ندارد.
رزین های ترموپلاست در دو شکل محلول در آب و معلق در آن تولید می شوند.
ترموست: این دسته از رزین های اکریلیک کوپلیمر یا هموپلیمر استرهای اسید متاکریلیک یا اکریلیک اسید هستند که همراه با خود یا دیگر کوپلیمرهایی تشکیل فیلم سختی را می دهند که اپوکسی، متیلول آمید و ئیدروکسید کربوکسیل دارند.
رنگ های آکریلیک بسیار براق هستند و این خاصیت را نیز حفظ می کنند. مقاومت شیمیایی آن ها نسبت به رزین های ترموپلاست بسیار زیاد است. با این حال مقاومت بیرونی آن ها کمتر از رزین های اکریلیک ترموپلاست به نظر می رسد.
کاربرد رزین اکریلیک
سخن نهایی
در این مطلب سعی کردیم به سوال رزین چیست، پاسخ دهیم و انواع رزین را به شما معرفی کنیم. هر یک از این مواد با توجه به ساختار، ویژگی ها و کاربردی که دارند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
بسیاری از رزین ها نیز در صنایع جواهرسازی کاربرد دارند و می توان با کمک آن ها زیورآلات بسیار زیبایی را تولید کرد. در واقع رزین ها از هزاران سال پیش در میان مردم کاربرد داشتند و افراد از آن ها برای تولید ظروف، درزگیری قایق ها و کارهای دیگر استفاده می کرند.
همین ویژگی ها باعث شدند تا توجه انسان های امروزی به صمغ های طبیعی معطوف شود و آن ها با به کارگیری علم و دانش بتوانند انواع رزین را تولید کنند و در صنایع زیادی از آن ها بهره ببرند.
منبع : شرکت پخش رنگ تهران
