اپوکسی

پولی پوکساید یا همان اپوکسی یک نوع بسپار ترموست و یا به عبارت روان تر نوعی گرما سخت است که از ترکیب و فعل و انفعالات دو جز اصلی اپوکساید رزین و سخت کننده ها که به هاردنر(سخت کننده) معروف هستند تشکیل می گردد. رزین اپوکسی از تکپارها که مولکول های واحدی هستند و از به هم پیوستن آنها بسپارها یا همان پلیمر ها که مولکول های بزرگ را تشکیل می دهند ،با زنجیر کوتاه که در انتهایشان یک گروه اپوکساید قرار دارد تشکیل می شود.[1]

انواع سخت کننده ها

سخت کننده ها نیز که به هاردنر معروف هستند را به دو گروه کلی پلی آمید و پلی آمین می توان تقسیم نمود که هر کدام بر اساس مورد مصرف و کاربری مورد انتظار از اپوکسی بدست آمده مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

سخت کننده های آمینی را معمولا برای اپوکسی های بدون حلال با کاربری چسب و کفپوش و یا برای کاربری هایی که ضخامت بالایی از مواد مد نظر است مورد استفاده قرار می دهند.اما پلی آمید ها را نمی توان در ضخامت های بالا مورد استفاده قرار داد .

به عبارت کلی تر می توان گفت اپوکسی های پلی آمینی به عنوان چسب و کفپوش و یا در صنایع قالب سازی و تزئینی و اپوکسی های پلی آمیدی به عنوان رنگ های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

پوشش های اپوکسی به دلیل ویژگی های خاصشان در صنایع مختلف به عنوان رنگ های صنعتی ضد خورندگی،کف پوش ها ،چسب ، کامپوزیت ها و … مورد استفاده قرار می گیرند.[2]

تاریخچه

در سال ۱۹۳۴ پل شلاک آلمانی نخستین پژوهشگری بود که موفق به سنتز رزین اپوکسی شد و اختراع را به نام خود ثبت نمود.[3] کاشف بیسفنول آ دکتر پیر کاستان[4] از سوئیس بود[5] که در سال ۱۹۳۸ میلادی این اختراع را ثبت نمود. این اختراع را کمپانی سیبا Ciba ثبت کرد که تبدیل به یکی از سه تولیدکننده بزرگ اپوکسی در دنیا شد. این شرکت در دهه ۹۰ میلادی دستخوش مشکلات داخلی گشت و به کمپانی هانتسمن Huntsman آمریکا واگذار شد. اما رزین اپوکسی به شکل امروزی در سال ۱۹۴۶ میلادی از ترکیب اپی کلروهیدرین و بیسفنول آ توسط سیلوان اوون گرینلی (Sylvan Greenlee)[6] از کمپانی دوو-رینولدز Devoe-Reynolds سنتز و ثبت اختراع شد.[7] این کمپانی بعدها توسط کمپانی مواد شیمیایی شِل shell خریداری شد و بعد از چند بار دست به دست شدن؛ هم‌اکنون بخشی از شرکت هگزیون Hexion Inc آمریکا است.[8]

کاربردها

کاربردهای موادی که بر پایهٔ اپوکسی ساخته می‌شوند گسترده‌است و مهم‌ترین آن در ساخت رنگ اپوکسی و کفپوش اپوکسی است و همچنین شامل کاربرد در ساخت موادی چون چسبها، کامپوزیتها (مانند موادی که از فایبر گلاس یا فیبر کربن استفاده می‌کنند) و تقویت‌کننده‌ها می‌شود (اگرچه پلی‌استر، وینیل‌استر و دیگر صمغهای ترموست هم برای پلاستیک تقویت‌شده با شیشه به کار می‌روند).

ساختار شیمیایی اپوکسی‌ها این اجازه را می‌دهد که بسپارهای گوناگونی با خواص بسیار متفاوت تولید شود. به‌طور کلی اپوکسی‌ها را به خاطر چسبندگی، مقاومت شیمیایی و گرمایی، خواص خوب یا حتی عالی مکانیکی، و مقاومت الکتریکی بسیار خوب آن‌ها نسبت به اکثر رزین‌های دیگر می‌شناسند. بسیاری از خواص اپوکسی‌ها را می‌توان تغییر داد، برای مثال اپوکسی‌های پرشده از نقره که رسانایی الکتریکی خوبی دارند یا اپوکسی پرشده از روی که مقاومت خوردگی خوبی دارد یا مخلوط آن با ریز الیاف‌های کربن آن‌ها را رسانا می‌کند نیز وجود دارد و این در حالی است که اپوکسی خالص عایق الکتریکی می‌باشد. برخی از انواع که دارای خاصیت عایقی/رسانایی در برابر گرما هستند و مقاومت الکتریکی بالایی دارند در الکترونیک کاربرد دارند.[9]

اپوکسی در موارد زیر کاربرد وسیعی دارد:[10]

  • رنگ‌ها و پوشش
  • چسب‌ها
  • قالب‌های صنعتی و کامپوزیت‌ها
  • سامانه‌های الکتریکی و الکترونیک
  • مصارف خانگی و دریایی
  • هوافضا
  • زیست‌شناسی
  • کفپوش‌های صنعتی، بیمارستانی و بهداشتی و مخابراتی این کفپوش‌ها بر پایه هاردنر سیکلو آلیفاتیک پلی آمین تغییر یافته و رزین اپوکسی بیسفنول A تولید و ارائه می‌گردد، در ساختار این محصول از هیچگونه حلال و رقیق‌کننده واکنشگرا استفاده نشده‌است و همین امر موجب می‌گردد که ساختار پلیمری محصول پس از واکنش به صورت ثابت باقی بماند و خصوصیات شیمیائی آن دچار کاهش خواص نگردد، مقاومت شیمیائی مناسب به همراه مقاومت مکانیکی عالی و چسبندگی سطحی فوق‌العاده این محصول این امکان را فراهم آورده که از آن بتوان در کلیه سطوحی که در مجاورت مواد شیمیائی و اسیدها و قلیاهای متوسط قر ار دارند، به راحتی استفاده نمود، همچنین با توجه به خصوصیات بهداشتی این محصول، امکان بکارگیری آن در سطوحی که علاوه بر مقاومت شیمیائی، بهداشتی بودن پوشش نیز حائز اهمیت می‌باشد وجود دارد.[11][12]
  • هنر
  • کفپوش‌های دکوراتیو و کفپوش اپوکسی گرانیت

کاربرد رزین اپوکسی در هنر بسیار زیاد است . از رزین اپوکسی میتوان در تولید و ساخت لوازم تزیینی (ترکیب اجسام مختلف مانند گل و حشرات با رزین اپوکسی برای حفظ این اجسام و جلوگیری از تجزیه شدن آنها) ، ساخت جواهرات ، استفاده در نقاشی ، ساخت لوازم دکوری استفاده کرد.

رزین اپوکسی بخاطر برخورداری پایین از مواد سمی و شیمیایی سلامتی هنرمندان را به خطر نمی‌اندازد و بین هنرمندان مختلف و افرادی که کسب و کار خانگی دارند بسیار محبوب شده است .

پوشش‌های مخازن

ساختار شیمیایی خاص رزین‌های اپوکسی اجازه می‌دهد تا از آن به صورت دو جز مایع جهت ساخت رنگ نهایی استفاده کرد. در نوع خاصی از اپوکسی‌های بدون حلال که برای مخازن آب شرب استفاده می‌شود، اپوکسی‌هایی با وزن مولکولی پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند که به‌طور طبیعی مایع بوده و نیازی به حلال‌های مضر و فرار ندارند. این ویژگی باعث می‌شود که علاوه بر حفظ خواص منحصر به فرد رنگ اپوکسی، حلال‌های مضر آلی از آن منتشر نشود و به همین سبب آب شرب داخل مخازن آلوده نمی‌شود.

انواع کفپوش‌ها

کفپوشهای اپوکسی
  • کفپوش ضد اسید: این پوشش به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی و شیمیایی بسیار خوب جهت کلیه سطوحی که در معرض مواد شیمیایی، گازوئیل، بنزین، روغن و فاضلاب‌های صنعتی و… قرار دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • کفپوش آنتی استاتیک (کانداکتیو): این روکش بر پایه رزین اپوکسی و سخت‌کننده ویژه به همراه افزودنی‌های خاص فرموله می‌شود و قابلیت انتقال جریان الکتریسیته ساکن را به واسطه ی شبکه مسی که در حین اجرای کف پوش در آن کارگذاشته می شود ،دارا می‌باشد و به همین دلیل به روکش ضد جرقه نیز معروف می‌باشد.
  • کفپوش ورزشی
  • کفپوش معمولی با مقاومت مکانیکی و شیمیایی متوسط
  • گروتها
  • کاشیکاری ضد اسید
  • فایبر ضد اسید
  • پلیمر
  • آنتی باکتریال: روکش‌های اپوکسی مزایای زیادی دارند که نسبت به سایر پوشش‌های کف ارجح هستند. بتن سطح به علت خاصیت قلیایی ذاتی خود به واسطه وجود ناخالصی‌های فلزی به راحتی مورد آسیب مواد شیمیایی قرار می‌گیرد.
  • آنتی داست: این محصول بر پایه رزین اپوکسی بیسفنول A و هاردنر پلی آمین طراحی گردیده‌است. گرانروی مناسب این محصول سبب ایجاد خاصیت Self-Leveling می‌شود و پس از اجرا دارای سطح شفاف می‌باشد.
  • فلکسیبل: کفپوش اپوکسی S.CF.04 و هاردنر اپوکسی HR-03 بر پایه رزین اپوکسی اولیگوآکریلات پلیمر oligo acrilat polymer base) (و هاردنر پلی آمید و آمین(polymido amine hardener) تولید و ارائه می‌گردد.

کفپوش‌های پلی یورتان
  • کفپوش ورزشی
  • کفپوش تارتان
  • کفپوش صنعتی
  • کفپوش معمولی

کفپوش‌های پلی یورتا
  • صنعتی

مزایای روکش صنعتی اپوکسی
  • افزایش مقاومت بتن در برابر فرسایش، تخریب و اکثر مواد شیمیایی
  • روکش اپوکسی مطلقاً جذب آب ندارد و از نفوذ آب، روغن و سایر مایعات به جسم بتن جلوگیری می‌کند.
  • روکش اپوکسی، سبک و کم حجم بوده و از ایجاد هرگونه گرد و غبار جلوگیری می‌نماید.
  • روکش اپوکسی به صورت یکپارچه و در رنگ‌های متنوع اجرا می‌گردد.
  • روکش اپوکسی با ضخامت ۴ میلیمتر، افزایش مقاومت فشاری بتن را تا 1100 kg/cm2 را دربردارد.
  • سهولت در شستشو، حداقل ۲۰ سال عمر مفید و سرعت در ترمیم آن، از سایر امتیازات این پوشش می‌باشد.

خطرهای بهداشتی

مهمترین خطر مرتبط با استفاده از اپوکسی، حساس‌شدگی نسبت به سفت‌کننده‌است؛ که در طول زمان ممکن است منجر به واکنش‌های آلرژیک شود. این واکنش‌ها گاهی ممکن است پس از گذشت چندین روز از زمان تماس رخ دهد. استفاده از اپوکسی یکی از دلایل اصلی آسم شغلی در میان استفاده‌کنندگان پلاستیک است.[13]

بیسفنول آ (به انگلیسی: Bisphenol A) که در رزین اپوکسی به کار می‌رود، عاملی شناخته‌شده در ایجاد اختلال در کار غدد درون‌ریز است.

جستارهای وابسته

منابع
  1. «epoxy». civildecor. ۲۰۱۸-۰۳-۰۳. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۹-۲۸.
  2. «اپوکسی». آذین پوشش مانا. ۲۰۱۸-۰۳-۰۳. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۹-۲۸.
  3. P. Schlack, I. G. Farbenindustrie, German Patent 676 117 (1938), US Patent 2 136 928 (1938).
  4. «Dr. Pierre Castan».
  5. US 2444333, Pierre Castan, "Process for the manufacture of thermosetting synthetic resins by the polymerization of alkylene oxide derivatives", issued 1948-06-29, assigned to DeVoe & Raynolds
  6. «Sylvan O Greenlee». scholar.google.com.au.
  7. US 2456408, Sylvan Owen Greenlee, "Synthetic drying compositions", issued 1948-12-14, assigned to DeVoe & Raynolds
  8. «History of Epoxy Resin».
  9. May, Clayton A. (1987-12-23). Epoxy Resins: Chemistry and Technology (Second ed.). New York: Marcel Dekker Inc. p. ۷۹۴. ISBN 0824776909.
  10. «آذین پوشش مانا». آذین پوشش مانا. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۹-۳۰.
  11. «Epoxy Flooring Technology».
  12. Pooyan Sajjadi (۲۰۱۸). «epoxy flooring». epoxyflooringtech.com.
  13. MayoClinic --> Occupational asthma May 23, 2009


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.