رزین های اشباع نشده پلی استری - بخش دوم

دسته: مقالات منتشر شده در 06 بهمن 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 886

رزین های پلی استری اشباع نشده به چه موادی گفته می شود؟ (قسمت دوم)

رزین های پلی استری گروه بسیار بزرگی از رزین های ترکیبی را تشکیل می‌دهند که به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: پلی استر های اشباع شده یا ترموپلاستیک ها و پلی استر های اشباع نشده یا ترموست ها. ترموپلاستیک‌ ها در واقع دارای مولکول هایی می باشند که به صورت خطی و منظمی کنار یکدیگر قرار گرفته اند و شاخه های جانبی کمی دارند و در صورتی که در معرض حرارت قرار بگیرند ذوب می شوند و با کاهش دما نیز مجدداً حالت جامد پیدا میکنند اما ترموست ها به انواعی از ترکیبات اطلاق می‌شود که با قرارگیری در معرض حرارت ذوب نمی شوند و حتی اعمال حرارت بسیار بالا می‌تواند باعث تجزیه کامل آنها شود. در حقیقت پلی استر های اشباع نشده دسته ای از ترکیبات پلیمری هستند که به پلیمرهای اولیه باز می گردند و در حقیقت مایعاتی چسبناک با وزن مولکولی کم بوده که در آن پیوند های شبکه ای نیز مشاهده می شود. همانطور که پیش از این نیز عنوان شد رزین های پلی استری اشباع نشده همان ترموست ها هستند که می‌توانند از حالت مایع به حالت جامد تبدیل شوند و این در صورتی است که در شرایط مناسب قرار بگیرند. از طرف دیگری رزین های نام برده شده به عنوان یکی از پرکاربرد ترین انواع رزین ها در دنیا شناخته می‌شوند و زنجیره‌ای پلیمری اصلی آنها دارای پیوندهای استری می باشد که از واکنش فشرده ترکیبات الکلی چند فاکتوری و یک اسید چند فاکتوری ساخته می شود. طراحی فرمولاسیون و کنترل انواعی از اسیدها و بازهای اشباع شده و اشباع نشده و زمان واکنش و دما به راحتی می توانند مجموعه کاملی از رزین ها را تولید کنند که برای ساخت محصولات متفاوت تناسب بسیار بالایی دارند و این رزین ها با مونومرهای استایرنی رقیق می‌شوند و در نهایت در فرآیندهای تولیدی شرکت کرده و پیوندهای شبکه ای را ایجاد خواهند کرد. در مقاله پیشین به تعدادی از ویژگی‌ها و خواص رزین های پلی استری اشباع نشده پرداختیم و در این مقاله می‌خواهیم به سایر ویژگیها مصارف و موارد مرتبط بپردازیم.

 

ویژگی های فیزیکی

 این دسته از رزین ها از ویژگی‌های بسیار ایده ‌آل و قابل فرآوری برخوردارند و به همین دلیل برای ساخت انواعی از ساختار های ترکیبی همانند فایبرگلاس استفاده می شوند. این رزین ها از چسبندگی پایینی برخوردارند و به همین دلیل می توان هر گونه ترکیباتی را در طی ایجاد پوشش با استفاده از این مواد شکل داد. از سایر ویژگی‌های مثبت این گروه از رزین ها می توان به چنین مواردی اشاره کرد: زمان کوتاه فرآوری کمتر از ۱۲ تا ۲۴ ساعت، توانایی در تحمل دمای بالا تا ۸۰ درجه سانتیگراد، انعطاف پذیری خوب پس از فرآوری و همین موضوع باعث می‌شود تا این موارد یکی از اجزای مناسب برای تولید ساختار های ترکیبی همانند فایبرگلاس باشند، برخورداری از ظرفیت کششی بالا و زمانیکه در ترکیبات به کار برده می شود نوعی ساختار را به وجود می آورد که در مقایسه با الیاف کربنی به میزان سه برابر انعطاف پذیرتر است. تمامی موارد عنوان شده میزان ترک برداری رزین های پلی استری اشباع نشده را در طی فرآوری بین ۴ تا ۸ درصد می باشد. حتی ممکن است با قرارگیری تحت شرایط ویژه‌ای این مقدار کاهش نیز پیدا کند و همین موضوع خود به خوبی یکپارچگی در تولید محصولات ساختاریافته را تضمین خواهد کرد.

 

معایب رزین های پلی استر اشباع نشده کدامند؟

در صورتی که این دسته از رزین ها را با سایر انواع سیستم های رزینی و غیر رزینی مقایسه کنیم متوجه می‌شویم که این دسته از مواد از محدودیت‌های نیز برخوردارند که خود ممکن است به عنوان معایبی در شرایط ویژه در نظر گرفته شود مانند:

  • ویژگی های مکانیکی نه چندان مطلوب: اگر مواد نام برده شده را با رزینهای اپوکسی مقایسه کنیم متوجه می‌شویم که این مواد انعطاف ‌پذیری بیشتری دارند و از استحکام کمتری برخوردارند.
  • احتمال بالای ترک برداری: این درحالی است که می‌توان چنین احتمالی را با افزود گیری ذرات ترموپلاستیک در ماده اولیه کاهش داد.
  • انتشار بوی استایرنی
  • دشواری در ترکیب با سایر رزین ها همانند رزین های اپوکسی دو بخشی
  • خطرات امنیتی

 تمامی رزین ها در هنگام فرآوری ممکن است بخارهای سمی را از خود آزاد کنند و رزین های پلی استری اشباع نشده نیز در همین حوزه قرار می‌گیرند و موضوعی که می‌تواند در خصوص این مواد کمی نگران کننده تر باشد کاتالیزگر آنها با نام MEKP می باشد زیرا اگر به درستی مورد استفاده قرار نگیرد و اقدامات احتیاطی در خصوص آن رعایت نشود، ممکن است خطراتی برای انسان داشته باشد. در بسیاری از موارد از رزین های بازدارنده اشتعال به منظور کاهش چنین خطراتی استفاده می شود. نمی‌توان به سادگی این دسته از مواد را به زیرلایه های متفاوتی همانند فولاد متصل کرد مگر اینکه از پرایمر ها در این روش بهره برداری شود. اگر رزینهای اپوکسی را با انواع نامبرده شده مقایسه کنیم متوجه می‌شویم که رزینهای اپوکسی از استحکام بیشتری برخوردارند. تولید زباله و آلایندگی بالا نیز یکی از ویژگی ‌های منفی دیگری است که به این دسته از مواد نسبت داده می‌شود و مقادیر بسیار بالایی از ترکیبات حاوی چنین رزین هایی سالانه به محل های دفن زباله فرستاده می‌شوند و متاسفانه این مقدار همچنان در حال افزایش است. تلاش‌های متعددی نیز به منظور بازیافت انجام گرفته است که می‌تواند از روش‌های بهبودی کاتالیزی تا تجزیه ی گلیکولی متفاوت باشد.

 

چه شرایطی برای به کارگیری رزین های پلی استری لازم است؟

همانطور که پیش از این عنوان شد، رزین های پلی استری از مصارف بسیار متعددی برخوردارند و به منظور آماده سازی آنها باید به مراحل مختلفی توجه کرده و آنها را انجام دهید.

  • شرایط کاری: ساخت این ترکیبات باید در محیطی خشک، پاکیزه و نسبتاً گرم انجام بگیرد که در آنها به اندازه کافی تهویه شود و از طرف دیگر فضای کافی وجود داشته باشد تا تمامی مراحل در ایمنی و بازدهی متناسبی انجام گیرد. در حقیقت فعالیت در محیط های متناسب اهمیت بسیار زیادی دارد تا بتوانید محصولات ترکیبی با عملکرد بسیار بالا را برای محیط های پر استرس مانند صنایع هوافضا و غیر تولید کنید.

 

  • قرار گیری مستقیم و غیر مستقیم در معرض نور خورشید: قرارگیری در معرض نور خورشید می تواند باعث فرآوری همیشگی و یا نا منظم رزین‌ها شود و بنابراین بهتر است که از نور فلورسنت به عنوان یک جایگزین استفاده کنیم.

 

  • دما: دمای ایده آل برای فرآوری کاتالیزی بین ۱۵ تا ۲۵ درجه سانتیگراد متفاوت است و اگر دما از این بالاتر رود احتمال فرآوری زودهنگام وجود خواهد داشت.

 

  • قرارگیری در معرض رطوبت: اگر این دسته از رزین ها مرطوب شوند احتمال بروز نواقص متفاوتی در ساختار اصلی آنها و یا بخش پوششی به وجود خواهد آمد.

 

  • جریان هوای لازم: همانطور که پیش از این نیز عنوان شد محیط کاری شما باید به خوبی تهویه شود تا دود ها از طریق واحدهای فیلتر تهویه از بین بروند اما جریان هوای نامشخص و یا کنترل نشده از درب پنجره و یا سایر موارد می‌تواند خود عاملی برای حمله آلاینده‌ها باشد. از طرف دیگر این امکان وجود دارد که در مراحل مختلفی از فرآوری های بخشهای پوششی ذرات هوا در تماس با آن‌ها قرار بگیرند و حبابهایی را تشکیل دهند که در نهایت ساختار محصول مورد نظر شما را تخریب خواهد کرد.

 

  • ضربه های فیزیکی: پوشش های فرآوری نشده و ساختارهای مرتبط با آنها حساسیت بسیار زیادی به حرکت دارند و در هر صورت هرگونه ضربه و یا لرزه ‌ای در فرآوری تا مراحل نهایی باید کاهش داده شود و یا بطور کلی حذف شود.

 

  • محل نگهداری: در صورتی که رزین های پلی استر اشباع نشده در شرایط و وضعیت نرمال ذخیره شود تا شش ماه پس از فرآوری نیز حالت خود را به صورت پایدار حفظ خواهند کرده ولی شرایط ایده آل برای نگهداری آنها عبارت است از: دمای پایین بین ۴ تا ۱۵ درجه سانتی‌گراد و سطح پایین رطوبت، محیطی تاریک و عاری از اشعه فرابنفش، بسته بندی محصول تولیدی در فضای بدون هوا و ذرات اضافی. به جز موارد نام برده شده شما باید از بروز نوسانات دمایی نیز خودداری نمایید زیرا افزایش دما بیش از ۲۵ درجه سانتیگراد و یا چرخه های دمایی زیر صفر می تواند باعث ایجاد تغییراتی در ساختار مولکولی ماده شوند. بهتر است توجه داشته باشید که انحراف از شرایط نام برده شده و پیشنهادی می‌تواند طول عمر محصول شما را کاهش دهد و یا پوشش های به کار برده شده را از حالت استاندارد خارج نماید.

 

آماده سازی رزین های پلی استری اشباع نشده چگونه انجام میگیرد؟

ترکیب کاتالیزگر با رزین باید در یک بخش جداگانه انجام گیرد و مقدار آن نیز باید پیش از مراحل فرآوری اصلی محاسبه گشته و تعیین شوند و در نهایت بر روی یک برگه ذخیره شود. اگر شما قصد دارید تعدادی از محصولات ترکیبی بسیار ارزشمند را بسازید و یا می خواهید از آنها برای فرآیندهای کنترل کیفی استفاده کنید بنابراین مقاله عنوان شده بسیار برای شما آموزنده خواهد بود. در حقیقت دقت به مقدار اصلی ماده رزینی و مواد شیمیایی مرتبط خود یک ضرورت به حساب می آید. به طور خلاصه رزین های پلی استری اشباع نشده با استفاده از کاتالیزگرهایی با مقادیر اولیه تعیین شده یعنی بین ۱ تا ۴ درصد تولید می‌شوند. این در حالی است که مقدار یاد شده می‌تواند با توجه به سرعت فرآوری و دمای محیطی متفاوت باشد. در مرحله بعدی نیز رزین کاتالیزوری با دقت ترکیب شده و به سطح موردنظر زده می شود.

مترجم: ف. ال احمد