در چهار مقاله پیش درباره اپوکسی و انواع رزین های اپوکسی و فرمولاسیون آنها همچنین تاریخچه مختصری از اپوکسید ها و آمین ها و کاربردهای اپوکسی در صنعت صحبت شد، در این مقاله نیز سعی شده تا در مورد دیگر کاربرد های اپوکسی در صنایع دریایی و هوا فضا مطالبی ارائه شود.
مصرف اپوکسی در کاربردهای دریایی:
اپوکسی در فروشگاه های آهن آلات به فروش می رسد، به طور معمول به عنوان یک بسته حاوی رزین و هاردنر جداگانه، که باید بلافاصله قبل از استفاده با هم مخلوط شوند. آنها همچنین در مغازه ها فروش لوازم قایق به صورت رزین جهت تعمیر و برای کاربردهای دریایی به فروش می رسند. اپوکسی معمولا در لایه بیرونی یک قایق استفاده نمی شود چرا که آنها با قرار گرفتن در معرض نور UV خورشید خراب می شوند.
آنها اغلب در طول تعمیر قایق و مونتاژ آن استفاده می شوند، و سپس با رنگ پلی اورتان معمولی و یا دو بخشی و یا لعاب دریایی که برای حفاظت در برابر اشعه ماوراء بنفش قبل از گالوانیزه شدن کاربرد دارد، پوشانده می شوند.
دو حوزه اصلی جهت استفاده های دریایی وجود دارد. به دلیل خواص مکانیکی بهتر نسبت به رزین های پلی استر بیشتر رایج دارند، اپوکسی برای تولید تجاری از اجزای آن نسبت استحکام بالا / وزن مورد نیاز آن استفاده می شود. منطقه دوم این است که قدرت، در پر کردن شکاف با توجه به ویژگی های آنها و چسبندگی عالی در بسیاری از مواد از جمله چوب رونق داشته، و در پروژه های ساختمانی آماتور از جمله هواپیما سازی و قایق سازی استفاده می شوند.
محافظ شیشه ای تزئینی عادی فرموله برای استفاده از رزین های پلی استر و رزین وینل استر کند که در سطوح اپوکسی پایبند نیستند، هر چند اگر اپوکسی پایبند باشد به خوبی در سطوح رزین های پلی استر استفاده می شود. “Flocoat” به طور معمول به پوشش استفاده شده در فضای داخلی فایبر گلاس پلی استر در قایق بادبانی گفته می شود و همچنین با اپوکسی سازگار است.
مواد اپوکسی تا حدودی به تدریج بیشتر تمایل به سخت شدن، در حالی که الیاف پلی استر به سرعت تمایل به سخت شدن دارند، به خصوص اگر در آن تعداد زیادی از کاتالیزور استفاده شده باشد. واکنش های شیمیایی در هر دو مورد گرمازایی می باشند. مقدار زیادی از مخلوط حرارت خود را تولید کرده و تا حد زیادی سرعت واکنش را افزایش می دهد، پس از آن معمولا مقدار کمی مخلوط موجود است که می تواند به سرعت استفاده شود.
در حالی که به صورت مشترک در تعامل رزین های پلی استر و رزین های اپوکسی، خواص آن ها به اندازه کافی متفاوت است باز هم می توان آن ها را به درستی به عنوان مواد مجزا از هم در واکنش شرکت داد. رزین پلی استر معمولا قدرت کمی دارند مگر اینکه با یک ماده تقویت کننده مانند الیاف شیشه استفاده شوند، این نوع رزین نسبتا ترد و شکننده است مگر اینکه تقویت شده باشد، تا دارای چسبندگی کم شود. در مقابل، اپوکسی، ذاتا قوی، انعطاف پذیر و تا حدودی دارای چسبندگی عالی می باشد. با این حال، رزین های پلی استر بسیار ارزانتر هستند.
رزین های اپوکسی به طور معمول نیاز به یک ترکیب دقیق از دو جزء که به صورت یک ماده شیمیایی سوم باشد، دارند. بسته به خواص مورد نیاز، نسبت آن ها به هم ممکن است با مقداری از 1:1 یا بیش از 1:10 باشد، اما در هر صورت آنها باید دقیقا با هم مخلوط شوند. سپس محصول نهایی یک پلاستیک دقیق حرارتی تنظیم شده است. تا زمانی که مخلوط دو عنصر بی اثر هستند، اگر چه، سفت باشند، تمایل بیشتر به واکنش های شیمیایی فعال دارد و باید از تداخل با اتمسفر و رطوبت محافظت شود.
نرخ واکنش می تواند با استفاده از مقاومت های مختلف، که ممکن است ماهیت محصول نهایی را تغییر دهند، و یا با کنترل درجه حرارت، تغییر کند.
در مقابل، رزین های پلی استر معمولا در یک فرم ارتقا یافته ساخته شده اند، به طوری که پیشرفت رزین قبلا با مخلوط از مایع به جامد در حال حاضر در جریان است، البته بسیار آرام است. و تنها متغیر در دسترس کاربر است که به تغییر نرخ این فرایند با استفاده از یک کاتالیزور، که اغلب متیل اتیل کتون پراکسید (MEKP)می باشد، و بسیار سمی است.
حضور کاتالیزور در محصول نهایی در واقع از خواص مطلوب کاهنده است، به طوری که مقدار کمی از کاتالیزور ترجیح داده می شود استفاده شوند، تا زمانی که درآمد حاصل با سخت شدن در یک سرعت قابل قبول انجام گیرد. نرخ واکنش پلی استرها در نتیجه می تواند با مقدار و نوع کاتالیزور و همچنین با درجه حرارت کنترل شود.
به عنوان باند چسب، اپوکسی به سه روش زیر ارائه می شود:
الف) مکانیکی است، چرا که سطح باند خشن هستند.
ب) با نزدیکی است، چرا که رزین واکنش داده شده از نظر فیزیکی به سطح باند که آنها را به سختی از هم جدا می سازند، نزدیک می شود.
ج) یونی شده است، چون رزین های اپوکسی تشکیل پیوندهای یونی در سطح اتمی با سطح باند را می دهند.
این آخرین حالت به طور قابل ملاحظه قوی ترین در سه حالت است. در مقابل، رزین های پلی استر می توانند تنها با استفاده از دو مورد دیگر برای اولین بار پیوند یابند، البته این عمل تا حد زیادی استفاده آن ها را به عنوان چسب در تعمیرات دریایی کاهش می دهد.
کاربردهای هوافضا:
در صنعت هوافضا، اپوکسی به عنوان یک ماده با ساختار ماتریسی که سپس توسط الیاف استفاده می شود، می باشد. و عامل تقویت فیبر های معمولی مانند شیشه، کربن، کولار، و بور می شود. اپوکسی نیز می تواند به عنوان یک چسب ساختاری استفاده شود. موادی مانند چوب، و دیگران که دارای فن آوری کم هستند، با رزین های اپوکسی چسبیده می شوند.
