رزین چیست؟

رزین ها (resins) هم به صورت طبیعی در طبیعت وجود دارند و هم به صورت مصنوعی تولید می شوند. رزین ها ترکیبات چسبناکی هستند که قابلیت سخت شدن دارند. از این رو دارای کاربردهای زیادی در صنعت ، معماری و سازه ها ، هنر و … دارند. این ترکیبات در آب حل نمی شوند اما در الکل ها انحلال پذیر می باشند. رزین های پلی استر ، اپوکسی ، فنولیک و … از مهم ترین رزین های مصنوعی می باشند. بدیهی است ورود به دنیای رزین ها بسیار گسترده است و برای بیان نحوه تولید (که یک پروسه پیچیده و طولانی است) و کاربردهای هریک نیاز به ارائه چندین جلد کتاب می باشد. در متن زیر سعی خود را بر آن داشته ایم تا به طور مختصر و اجمالی بتوانید با هریک از ترکیبات آشنا شوید.

رزین طبیعی ؛ صمغ برخی از درختان

رزین های مصنوعی

انواع رزین های مصنوعی

• ترموپلاستیک : با گرما و حرارت حالت خمیری شکل پیدا می کنند.
• ترموستینگ : گرما تاثیری بر روی شکل آن ها نمی گذارد.

رزینهای اپوکسی (Epoxy resin)

رزین های اپوکسی از لحاظ تجاری بسیار حائز اهمیت می باشند. این رزین ها از طریق واکنش پلیمری شدن مرحله ای بین یک اپوکسید و یک ترکیب دی هیدروکسی تشکیل می شوند. انجام چنین واکنشی منجر به گروه های آویز هیدروکسی می شود.

محصول تشکیل شده یک پیش پلیمر با وزن مولکولی کم است. خواص مطلوب این پیش پلیمر به کاربرد آن بستگی دارد. اما به دلیل وجود مشکل در دست یابی به وزن مولکولی خیلی بالا ، این امر میسر نمی باشد.

یکی از مهم ترین ترکیبات دی هیدورکسی ، بیس فنول A است که یک پیش پلیمر ایده آل در امر تجاری به حساب می آید. دیگر بیس فنول ها ، هیدروکینون و رزورسینول می باشند که البته استفاده از آن ها نسبت به بیس فنول A کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

با توجه به اینکه رزین های اپوکسی گروه های انتهایی فعال دارند ، از این رو قادرند با دیگر پلیمرها پیوند دهند. به طور مثال ، واکنش یک رزین اپوکسی با یک اکریلیک که یک کوپلیمر پیوندی را تشکیل می دهند و قادر به مشبک شدن می باشند.

مطلب پیشنهادی

کاربرد رزین در هنر (Epoxy-art)

رزین های فنولیک (Phenolic resin)

رزین فنولیک یا همان پلیمرهای تراکمی فنل – فرمالدهید ، جزء نخستین پلیمرهای تهیه شده بودند که جنبه تجاری پیدا نمودند. رزین های فنل فرمالدهید به دو روش زیر تهیه می شوند :

1- حضور یک کاتالیزور اسیدی در واکنش مقدار اضافی از فنل نسبت به فرمالدهید : محصول تولید شده نووالاک نامیده می شود.

2- حضور یک کاتالیزور قلیایی (بازی) در واکنش مقدار اضافی از فرمالدهید نسبت به فنل : محصول تولید شده رزول نامیده می شود و توسط حرارت دادن به یک پلیمر گرماسخت تبدیل می شود.

کاربردهای گسترده ای از رزین های فنولیک خصوصاً به عنوان لاک الکل ، روغن جلا ، چسب ها و ترکیب های قابل قالب گیری وجود دارد. از کاربردهای جالب این مواد پلیمری ، فیبرهای ضد شعله می باشد که در واقع همان نووالاک های شبکه ای شده می باشند. کینول یک نام تجاری معروف است که در عایق های حرارتی و البسه ایمنی استفاده می گردد.

تهیه رزول

تحت شرایط قلیایی ، فنول به شکل آنیون پایدار شده (به وسیله عامل رزونانس) حضور دارد. با افزودن آنیون به فرمالدهید فرآیند پلیمریزه شدن صورت می پذیرد. در این حالت ، متیلول فنول های استخلافی در موقعیت های ارتو و پارا تولید می گردند.

پس از حرارت دادن متیلول فنول های تشکیل شده اولیه طی یک واکنش تراکمی ، رزول ها تولید می شوند که وزن مولکولی بسیار پایینی دارند.

رزول ها مخلوط های پیچیده ای هستند که ساختار آن در تصویر زیر مشخص است.

برای تولید در مقیاس تجاری ، رزول ها را به میزان یک ویسکوزیته قابل قبول آماده سازی می نمایند. مرحله بعدی پلیمری شدن به وسیله گرم کردن می باشد که یک پلیمر شبکه ای با وزن مولکولی بالا حاصل می گردد و به نام Resite معروف است.

با توجه به کاربردی که از پلیمر انتظار داریم ، تولید پلیمر شبکه ای می تواند به صورت مستقیم در محلول قلیایی از رزول یا خنثی یا اسیدی انجام گیرد. نمونه مثالی که برای رساندن منظور می توان بیان نمود ، چسب های تخته چندلایی است که توسط مخلوط کردن افزودنی های مناسب مانند پودر چوب با محلول بازی رزول تهیه می گردند. آن گاه این مخلوط بر روی سطح چوبی که قبل از گذاشتن آن ها در پرس داغ روکش شده است ، گسترده می شود. گرمای پرس علاوه بر بخار نمودن آب ، باعث پلیمری شدن نیز می گردد. در این صورت است که یک واکنش پیوندی بسیار مقاوم بین رزین و اجزای تشکیل دهنده چوب ایجاد می شود.

تهیه نووالاک

محصول به دست آمده توسط کاتالیزور اسیدی کاملاً متفاوت از نوع بازی خود می باشد. مکانیسم واکنش شامل پروتون دار شدن گروه کربونیل و متعاقب آن جایگزینی آروماتیک الکتروفیلی در محل های ارتو و پارا می باشد. در شرایط اسیدی واکنش رو به جلو رفته و پل های متیلن تشکیل می شود. نتیجه نهایی حاصل شده در مراحل پلیمر شدن ، تشکیل مخلوط های پلیمری با وزن مولکولی کم می باشد.

پس از اتمام واکنش تراکمی ، محصول به دست آمده یک نووالاک قابل ذوب است که وزن مولکولی آن به بزرگی نسبت فنل – فرمالدهید می باشد.

تولید تجاری نوالاک و رزول

تولید تجاری رزین های فنولیک نوالاک و رزول ، شامل دو مرحله می باشد که به شرح زیر است:

مونومرها و کاتالیست در محلول آبی با ویسکوزیته به نسبت کم واکنش می دهند. آن گاه آب در شرایط خلأ برداشته می شود و محصول جامد به شکل پودر در می آید. در این مرحله پلیمر وزن مولکولی به نسبت کمی دارد و قابل حل یا ذوب شدن می باشد. این مرحله را A می دانند. رزین مرحله A با افزودنی هایی مانند هگزا متیلن تترا آمین یا پارا فرمالدهید مخلوط شده و با حرارت دادن وزن مولکولی بالا می رود که این مرحله را B می نامند. پلیمر به رزیت (رزیت : رزین با وزن مولکولی زیاد و غیر قابل ذوب) تبدیل گشته که همان مرحله نهایی عمل قالب گیری می باشد و به عنوان مرحله C نامیده می گردد.

انواع مختلف افزودنی ها به صورت تقویت کننده ، هدایت کننده در فرمول های قالب گیری شامل ذره های چوب ، تکه های پارچه ، پنبه نسوز و پشم شیشه مورد استفاده قرار می گیرند.

مخلوط و ذوب شدن رزین های فنولیک با لاستیک سنتز شده ، می تواند باعث افزایش نرمی ، انعطاف پذیری و بهبود خواص آن شود.

رزین های پلی استر (Polyester resin)

پلی استرهای غیراشباع خطی برای تولید پلیمرهایی با وزن مولکولی نسبتاً کم به کار می روند ، سپس در مونومرهایی مانند استایرن حل شده و یک محلول ویسکوز را به وجود می آورند. شبکه ای شدن معمولاً با آغازگرهای رادیکال آزاد شروع شده و این یعنی پلیمری شدن وینیلی بین پلی استر و مونومر حلال اتفاق می افتد. استایرن رایج ترین ترکیبی می باشد که به عنوان حلال مونومر مورد استفاده قرار می گیرد.

پلی استرهای غیراشباع مهم ترین و بیشترین نقش را نسبت به پلیمرهای معمولی در به هم پیوستن الیاف شیشه دارند. که باعث به وجود آوردن اشکال مختلفی از آن می گردد و کاربردهای مختلفی را می توان به آن اختصاص داد.

در تصویر زیر ، واکنش بین انیدریدهای مالئیک و فتالیک و دی اتیلن گلیکول را مشاهده می کنید که یک پلی استر غیراشباع را از آن می توان تهیه نمود. همانگونه که مشخص است واحدهای مالئیک و فتالیک به طور تصادفی توزیع می شوند. شبکه ای شدن با استایرن اتفاق می افتد.

خواص رزین پلی استر غیر اشباع با استفاده از انواع مختلف دی اسیدها و گلیکول ها و یا نسبت های متغیر واکنش گر ها تغییر می کند. مونومر حلال و غلظت آن نیز قابل تغییر می باشد.

مقاومت در برابر حرارت و شعله ، توسط مونومرهای هالوژنه نظیر انیدرید کلریندیک و تترا بروموفتالیک انیدرید حاصل می گردد. به طور کلی می توان گفت پلی استرهایی با مقاومت شیمیایی عالی ،  با استفاده از گلیکول هایی که ممانعت فضایی برای اتصال به وجود می آورند ، تهیه می شوند. گلیکول های معمولی شامل مونو اتیلن و مونو پروپیلن گلیکول یا دی اتیلن و دی پروپیلن گلیکول می باشد.

یکتا پلیمر پارسا

ارائه محصولات با کیفیت به مشتریان گرامی ، از مهم ترین اهداف مجموعه یکتا پلیمر پارسا می باشد. رسیدن به این امر مطلوب ، با شناخت کافی از محصولات موجود در بازار میسر می شود. متخصصان و کارشناسان ارشد این مجموعه ، با آگاهی از برندهای مطرح و کنترل کیفی مواد شیمیایی و مواد پلیمری با عرضه مرغوب ترین محصولات ، جامه عمل به کلیه تعهدات خود در قبال مشتریان عزیز پوشانیده و در راستای تحقق آن گام برمی دارند.

رزین های عرضه شده در این واحد ، انطباق کامل با تمامی استانداردهای صنعت رزین ایران و صنعت جهانی را داشته و با قیمت های مناسب به فروش می رسند.