رزین چیست و انواع آن کدامند؟
مواد رزینی به طور کلی می توانند شامل دو دسته از مواد بسیار چسبناک و یا جامد شوند ولی در اغلب موارد به دسته ای از مایعات اطلاق می‌شود که با قرارگیری در معرض حرارت و یا تعدادی از عوامل محیطی یا نور حالت سخت و جامد پیدا خواهد کرد. به طور کلی زمانی که رزین حالت ترکیبی و یا تغییر یافته داشته باشد برای تولید به کار برده می‌شود و امکان ترکیب و یا به کارگیری انواعی از ذرات طبیعی و مواد افزودنی و یا حتی پلیمرهای مصنوعی نیز وجود دارد. مواد نام برده شده حتی در چاپ سه بعدی نیز نقش دارند. اصلی ترین مصرف رزین ها به عنوان یک چسب می باشد که در واقع فشار را به این الیاف منتقل کرده و آنها را در کنار یکدیگر حفظ کرده و در واقع از فاکتورهای خارجی حفاظت می کند. اولین رزین ها به صورت طبیعی موجود بوده و در گیاهان، حشرات و یا درختان یافت می شدند و می‌توان عنوان کرد که چنین رزین هایی برای تولید تعدادی از محصولات نقش دارند اما در اغلب موارد اشتعال پذیر می باشند و ممکن است در تعدادی از مایعات حل شوند و همین گزینه چندان مناسبی برای تولید محصولات متفاوت نیستند.
توصیفی از مواد رزینی
همانطور که پیش از این نیز عنوان شد تمامی رزین ها می توانند با قرارگیری تحت شرایط ویژه تغییر شکل داده و به مواد سخت و محکم تبدیل شوند. این موارد می‌تواند عامل های محیطی، حرارت و یا نور باشند البته مورد آخر یعنی نور بیشتر برای چاپ سه بعدی رزین ها به کار برده می‌شود. مواد نام برده پیش از آنکه سخت شوند به حالت مایعات بسیار چسبناک وجود دارند و از طرف دیگر میزان رزین های سنتزی بسیار زیاد بوده و شامل انواعی می باشد که از تعداد زیادی از ترموپلاستیک ها همانند اکریلونیتریل بوتادین استایرن، نایلون و پلی پروپیلن ساخته شده اند. البته تعدادی از این رزین ها نیز فقط به شکل مایع وجود دارند و زمانی که فرآوری می‌شوند به عنوان پلاستیک و یا الاستومر شناخته می شود. تعدادی از رزین ها نیز وجود دارند که پس از قرارگیری در معرض حرارت و ایجاد حالت سخت و مستحکم امکان استفاده مجدد از آنها وجود ندارد. به طور کلی رزین های بسیار متمایزی وجود دارند که بر اساس ترکیبات شیمیایی تعیین کننده ویژگی های اصلی از یکدیگر متمایز می باشند همانند سیلیکون ها، اپوکسی ها، اکریلیک ها، آلکید ها و بسیاری از موارد دیگر.
رزین ها از چه موادی ساخته می شود؟
ترکیبات بسیار زیادی در مواد تشکیل دهنده رزینی وجود دارد که می‌تواند طبیعی و یا ترکیبی باشد ولی به طور کلی رزینها از زنجیره بلندی از مونومرها ساخته شده‌اند که پیوندهای شبکه ای را در طی فرآیندهای فرآوری و تولید به وجود می آورند.
انواع رزین های موجود کدامند؟
به طور کلی رزینها به دسته ترموست ها و ترموپلاستیک ها تقسیم می‌شوند و این تقسیم بندی بر اساس این موضوع انجام گرفته است که واکنش سخت سازی آنها می‌تواند به صورت مجدد انجام گیرد و یا خیر. یکی از گزینه های ترموپلاستیک بسیار رایج شامل اکریلونیتریل بوتادین استایرن، پلی اتیلن، پلی استایرن و پلی کربنات می‌شوند و در واقع رایج ترین رزین های قرار گرفته در دسته ی ترموست نیز عبارتند از پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و پلی اورتان. ترموپلاستیک به انواعی از مواد گفته می‌شود که می‌توان به آنها حرارت داد و پس از کاهش دما مجدداً حالت سخت و مستحکم پیدا می کنند زیرا در زنجیره مولکولی چنین رزین هایی پیوندهای بسیار مستحکمی بین مولکول ها وجود دارد ولی از طرف دیگر ترموست ها پس از قرارگیری در معرض حرارت و سخت شدگی امکان برگشت به حالت اولیه را ندارند و در آنها فرایندی به نام بسپارش یا شبکه سازی انجام می‌گیرد که به دلیل به کارگیری کاتالیزورها، حرارت و یا ترکیبی از آن دو بوده است. در این قسمت به ۱۲ نوع از رایج ترین رزین ها و ویژگی ها و مصارف آنها به صورت خلاصه می پردازیم:
- رزین های پلی استری: رزین های پلی استری از واکنش بین اسیدهای ارگانیک دو بازی و الکل های پلی هیدریک تولید می‌شوند و به طور کلی موادی بسیار انعطاف پذیر بوده و مقاومت بالایی در برابر حرارت و مواد شیمیایی و اشتعال پذیری دارند و از طرف دیگر کم قیمت نیز هستند. از مصارف رزین های نامبرده شده می‌توان به حوزه ساخت و ساز، لمینیت، اسکی، چوب ماهیگیری، قطعات هواپیما و کشتی، پوشش ها، تجهیزات دکوری و تزئینی و بطری ها اشاره کرد.
- رزین های فنولیک: رزینهای فنولیک یکی از زیرمجموعه‌های رزین های ترموست می‌باشند که موادی قوی، مقاوم در برابر ضربه و حرارت و فرسایش ناشی از مواد شیمیایی یا جذب رطوبت می باشند. به طور کلی این مواد را به راحتی می‌توان با استفاده از ماشین‌آلات تغییر داد و برای اشباع سازی رزینها، تولید پوشش ها، قطعات الکترونیکی، لمینیت، سیمان و قالب ها استفاده می شود.
- رزین های آلکیدی: رزین های آلکیدی دسته‌ای از رزین های پلی استری ترموپلاستیک می باشند که از حرارت دهی به الکل های پلی هیدریک با اسیدهای پلی بازی به وجود می آیند. این مواد از ویژگی های گرمایی و الکتریکی بسیار بالایی برخوردارند و مقاومت شیمیایی خوبی نیز دارند و از طرف دیگر هزینه آنها پایین بوده و برای تولید عایق های الکتریکی، قطعات الکترونیکی و نقاشی به کار برده می شود.
- رزین های پلی کربنات: رزین های پلی کربنات به دسته‌ای از ترموپلاستیک ها گفته می‌شود که به طور کلی از بیسفنول آ و فسفوژن ساخته می‌شوند و از ضریب انکساری بالا، پایداری ابعادی گرمایی و الکتریکی، مقاومت در برابر لکه و فیلترسازی برخوردارند. رزین های نام برده شده در جایگزینی قطعات فلزی، کلاه های ایمنی، لنز، قطعات الکتریکی، فیلم های عکاسی و عایق ها نیز نقش دارند.
- رزین های پلی آمید: رزینهای پلی آمید حاوی یک گروه آمیدی به عنوان بخش تکراری از زنجیره مولکولی می باشند. بطور کلی این مواد به راحتی قالبگیری می‌شوند، مقاوم و قوی بوده و وزن آنها نیز سبک می باشد. از طرف دیگر رزینهای نامبرده شده ضریب سایش پایین داشته و در مقابل خوردگی و مواد شیمیایی نیز مقاوم می باشد. رزین های پلی آمید در تولید الیاف بستها، نخ های بخیه، لاستیک، بند ساعت، بسته بندی و بطری نقش دارد.
- رزینهای پلی اورتان: رزینهای پلی اورتان انواعی از هم بسپارها می‌باشند که از پلی اول و قطعات ایزوسیانات ساخته شده‌اند به طور کلی این مواد در ترکیب با سایر رزین ها از تنوع بسیار زیادی برخوردارند و ارتجاعی هستند و به راحتی به لایه‌های زیرین می چسبند. میزان ازدیاد طول در این مواد و استحکام آنها نیز متعادل می باشد و در تولید عایق ها، الاستومرها، چسب ها و پوشش های فومی برای لباس ها نقش دارند.
- رزینهای اپوکسی: رزین های اپوکسی که با نام پلی اپوکسیدها نیز شناخته می شوند دسته‌ای از پرپلیمرها و پلیمرهای واکنشگر می باشند که حاوی گروههای اپوکسید هستند. این مواد مقاومت خوبی در برابر حرارت و مواد شیمیایی دارند و در واقع به عنوان چسبهای بسیار قوی به شمار می آیند. مواد نام برده شده برای ساخت لمینیت، چسب کف سازی، ملخ هواپیما، پوشش و پوشش های سطحی کاربرد دارند.
- رزین های پلی اتیلن: رزین های پلی اتیلن به عنوان رایج ترین دسته رزین ها شناخته می شوند که بیش از ۱۰۰ میلیون تن سالانه از آنها ساخته می‌شوند. این مواد مقاومت خوبی در برابر رطوبت و بخار ها و یا مواد شیمیایی دارند و از انعطاف پذیری بسیار بالایی نیز برخوردار از این مواد برای بسته بندی فیلم‌ها و لمینت، ظروف، عایق سازی سیم، پوشش وسایل بازی، قالب گیری، پوشش های متفاوت لوله ها و سایر موارد بهره برده می شوند.
- رزینهای آکریلیک: رزین های اکریلیک در رابطه با پلاستیک های ترموست یا ترموپلاستیک قرار می‌گیرند و از آکریلیک اسید، متاکریلیک اسید یا سایر ترکیبات مرتبط ساخته می شود. این مواد بسیار شفاف بوده و استحکام کششی خوبی دارند و از طرف دیگر در برابر اشعه فرابنفش و ضربه نیز مقاوم می باشند مواد نام برده شده برای تولید پنل های تزیینی و ساختاری، چسب ها، الاستومرها، پوشش ها، علامت ها و سایر موارد به کار برده می شود.
- رزین های پلی استایرن: رزین های پلی استایرن در حقیقت از پلیمرهای هیدروکربنی آروماتیک می‌باشند که از مونومرهای استایرن ساخته می شوند. این مواد قیمت پایینی داشته و به سادگی تولید می‌شوند و مقاومت بسیار بالایی در برابر اسیدها، مواد قلیایی و نمک دارند. از طرف دیگر رزین های پلی استایرن شفافیت و انعطاف پذیری بالایی دارند و برای عایق سازی، لوله ها، فومها، لاستیک، قطعات خودرو و داشبورد کار برده می شود.
- رزین های پلی پروپیلن: رزین های پلی پروپیلن دسته ای از پلیمرهای ترموپلاستیک هستند که حاوی بیسفنول آ نمی شوند و به طور کلی موادی بدون رنگ و بدون بو بوده و چگالی کمی دارد و مقاومت آنها در برابر حرارت نیز بسیار بالا می باشد. امکان ضدعفونی این مواد وجود دارد و به همین دلیل در اغلب موارد به عنوان تجهیزات پزشکی به کار برده می شود. رزین های پلی پروپیلن از مقاومت شیمیایی بسیار بالایی نیز برخوردارند و برای تولید وسایل بازی، قطعات الکترونیکی، لوله ها، الیاف و فیلامنت ها و پوشش های متفاوت به کار برده می شود.
مترجم: ف. ال احمد
