در دو مقاله پیش درباره اپوکسی و انواع رزین های اپوکسی صحبت شد، در این مقاله نیز سعی شده تا در مورد عناصری که با رزین های اپوکسی در واکنش هستند و تاریخچه ای از استفاده از اپوکسی ها در جامعه و برنامه های کاربردی که توسط اپوکسی ها شکل می گیرند مطالبی ارائه شود.
رونیک:
فرمولاسیون رزین های اپوکسی در صنعت الکترونیک مهم هستند، و در موتور، ژنراتور آمین چند عاملی آمین های نوع اول یک دسته مهم از اپوکسی سخت را تشکیل می دهند. آمین های نوع اول تحت یک واکنش علاوه بر این با گروه اپوکسید به شکل یک گروه هیدروکسیل و یک آمین نوع دوم در می آیند. آمین های ثانویه بیشتر می تواند با اپوکسید واکنش نشان دهند و به شکل یک آمینه عالی و یک گروه هیدروکسیل اضافی تبدیل شوند.
مطالعات جنبشی از واکنش آمین اولیه نشان داده اند که حدود دو برابر آمین نوع دوم تشکیل می شوند. استفاده از یک آمین دو عاملی یا چند عاملی به شکل یک شبکه کراس لینک سه بعدی می باشد. آلیفاتیک، آمین لیپتیک حلقه ای و معطر همه به عنوان هاردنر اپوکسی استفاده می شوند. نوع آمین هر دو خواص پردازش (ویسکوزیته، واکنشی) و خواص نهایی (مکانیکی، حرارتی و مقاومت در برابر حرارت) از شبکه کوپلیمر درمانی را تغییر می دهد.
بنابراین ساختار آمین به طور معمول با توجه به درخواست ها انتخاب می شود. واکنش گسترده در جهت آمین های آلیفاتیک> آمین لیپتیک حلقه ای > آمین های آروماتیک می باشد. مقاومت در برابر دما عموما در همان جهت افزایش می یابد، آمین های آروماتیک تشکیل ساختارهای بسیار سفت و سخت تر از آمین های آلیفاتیک را می دهند.
در حالی که آمین های آروماتیک یک بار به طور گسترده ای به عنوان رزین های اپوکسی حردنرس با توجه به خواص پایان بسیار عالی آنها مورد استفاده قرار می گیرند، نگرانی های بهداشتی در مورد دست زدن به این مواد بدان معنی است که آن ها در حال حاضر تا حد زیادی توسط آلیفاتیک امن تر جایگزین شده و یا با لیپتیک حلقوی جایگزین می شوند.
انیدرید:
اپوکسی رزین ممکن است با انیدرید حلقوی در دما های بالا قابل درمان است. واکنش تنها پس از باز شدن حلقه انیدرید رخ می دهد، به عنوان مثال، توسط گروه های هیدروکسیل ثانویه در رزین اپوکسی. واکنش جانبی احتمالی نیز ممکن است بین گروه اپوکسید و هیدروکسیل رخ می دهد، اما این ممکن است با افزودن آمین نوع سوم سرکوب شده است.
ویسکوزیته پایین و تاخیر بالا از مقاومت اولیه انیدرید باعث می شود آنها برای سیستم های پردازش است که نیاز به افزودن پرکننده های معدنی قبل از درمان، به عنوان مثال مناسب برای عایق های الکتریکی ولتاژ بالا.
فنل:
پلی، مانند بیسفنول A یا نوولاکس می تواند با رزین های اپوکسی در دمای بالا (° C 130-180 (به طور معمول در حضور یک کاتالیزور واکنش نشان می دهند. مواد حاصل دارای ارتباط اتر و نمایش مواد شیمیایی بالاتر و مقاومت در برابر اکسیداسیون معمولا با درمان آمین ها یا انیدرید به دست آمده است. از آنجا که بسیاری از نوولاکس ها مواد جامد هستند، این دسته دارای مقاومت اولیه است که اغلب برای پوشش پودر استفاده می شود.
گروه های تیول:
همچنین به عنوان شناخته شده مرکاپتان ها، گروه های تیول حاوی هیدروژن بسیار آسانی با گروه اپوکسید واکنش نشان می دهند، حتی در دمای محیط یا پایین تر از دمای محیط. در حالی که شبکه در نتیجه به طور معمول نمایش داده نمی شود، دمای بالا و یا مقاومت شیمیایی، واکنش پذیری بالای گروه تیول باعث می شود آن را برای برنامه های کاربردی که در آن پخت گرم ممکن نیست، یا در درمان بسیار سریع
به عنوان مثال، برای چسب DIY داخلی و مجریان پیچ سنگ های شیمیایی مفید واقع می شوند. گروه های تیول یک بوی مشخص دارند، که می تواند در بسیاری از چسب های خانگی به دو جزء شناسایی شده استفاده شوند.
تاریخچه:
مهر و موم پایانی از اپوکسید ها و آمین ها برای اولین بار توسط Schlack گزارش شده است. کشف رزین های اپوکسی بیسفنول مبتنی بر یافته هایی است که توسط دکتر پیر کاستان سوئیسی به اشتراک گذاشته شده است. کار دکتر کاستان را توسط Ciba، مجتمع آموزشی ویبولیتین سوئیس، تبدیل به یکی از سه تولید کننده عمده با مجوز رزین های اپوکسی در سراسر جهان شد.
کسب و کار اپوکسی CIBA در سکوت تابیده شد و بعد از آن در اواخر 1990 با فروش اپوکسی ها پرداختند.
در حال حاضر مواد پیشرفته در واحد کسب و کار هانتسمن شرکتی در ایالات متحده است. در سال 1946اس. او. گرینلی از ایالات متحده، کار را توسط دی وو به رینولدز جهت ثبت رزین مشتق شده از بیسفنول A و اپی کلروهیدرین انجام داد. دی وو به رینولدز، که در روزهای اولیه از صنعت رزین های اپوکسی فعال بود، به شل شیمیایی (در حال حاضر تخصص نیروی حرکت آنی مواد شیمیایی فروخته شده است ، که قبلا به عنوان Hexion، در قطعنامه پلیمرها و دیگر مواد معرفی شده است).
برنامه های کاربردی:
برنامه های کاربردی برای مواد پایه اپوکسی گسترده است و شامل پوشش ها، چسب و مواد کامپوزیت می شوند، مانند کسانی که با استفاده از فیبر کربن تقویت فیبر شیشه ای می کنند (اگر چه پلی استر، وینیل استر، و دیگر رزین ترموست نیز برای فایبر گلاس استفاده می شود). شیمی اپوکسی و طیف وسیعی از تغییرات صورت تجاری در دسترس اجازه می دهد تا پلیمرهای درمانی با طیف بسیار گسترده ای از خواص تولید شود.
به طور کلی، اپوکسی برای مقاومت در برابر چسبندگی عالی، شیمیایی و حرارتی خود، شناخته شده است، خواص مکانیکی آن خوب تا عالی است و خواص عایق الکتریکی بسیار خوب می باشند.
بسیاری از خواص اپوکسی می تواند اصلاح شود (برای مثال اپوکسی که از نقره پر شده با هدایت الکتریکی خوب در دسترس هستند، اگر چه اپوکسی معمولا الکتریکی هستند). تغییرات ارائه عایق حرارتی بالا، و یا هدایت حرارتی همراه با مقاومت الکتریکی بالا برای کاربردهای الکترونیکی، در دسترس می باشند.
