تعريف راتنجات الايبوكسي

يشير راتنجات الايبوكسي إلى التركيب الجزيئي للتركيب الجزيئي الذي يحتوي على مجموعتين أو أكثر من مجموعات الايبوكسي وفي الكواشف الكيميائية المناسبة تحت تأثير المركب يمكن أن تشكل مادة معالجة شبكية ثلاثية الأبعاد. راتنجات الايبوكسي هي فئة مهمة من راتنجات التصلد بالحرارة. تشتمل راتنجات الإيبوكسي على كل من قليلات الإيبوكسي والمركبات الجزيئية المنخفضة التي تحتوي على مجموعات إيبوكسي. تستخدم راتنجات الإيبوكسي على نطاق واسع في مجالات الحفاظ على المياه والنقل والآلات والإلكترونيات والأجهزة المنزلية والسيارات والفضاء كمصفوفة راتنجية للمواد اللاصقة والطلاءات والمواد المركبة.

خصائص راتنجات الايبوكسي ومركبات المعالجة الخاصة بها

1. خصائص ميكانيكية عالية. يتمتع راتنجات الإيبوكسي بتماسك قوي وبنية جزيئية كثيفة، لذا فإن خواصه الميكانيكية أعلى من راتنجات الفينول والبوليستر غير المشبع وغيرها من راتنجات التصلد بالحرارة للأغراض العامة.

2. التصاق قوي. يحتوي نظام معالجة راتنجات الايبوكسي على مجموعة إيبوكسي نشطة للغاية ومجموعة هيدروكسيل ورابطة أثير ورابطة أمين ورابطة إستر ومجموعات قطبية أخرى. لذا فإن المنتجات المعالجة بالإيبوكسي تتمتع بقدرة التصاق ممتازة على الركائز القطبية مثل المعدن والسيراميك والزجاج والخرسانة والخشب.

3. علاج الانكماش صغير. عموما انكماشه هو 1٪ إلى 2٪. إنها واحدة من أصغر أنواع معالجة الانكماش في الراتنجات المتصلدة بالحرارة (الراتنجات الفينولية بنسبة 8٪ إلى 10٪، راتنجات البوليكول غير المشبعة بنسبة 4٪ إلى 6٪، راتنجات السيليكون بنسبة 4٪ إلى 8٪.) معامل التمدد الخطي أيضًا صغير جدًا، بشكل عام 6*10-5/درجة مئوية، لذلك لا يوجد تغير يذكر في الحجم بعد المعالجة.

4. قابلية المعالجة الجيدة. لا ينتج علاج راتنجات الإيبوكسي بشكل أساسي مواد متطايرة جزيئية منخفضة، لذلك يمكن أن يكون صب الضغط المنخفض أو صب ضغط الاتصال. يمكنها التعاون مع عوامل المعالجة المختلفة لتصنيع طلاءات مسحوقية خالية من المذيبات، عالية الصلابة، وطلاءات مائية وطلاءات صديقة للبيئة أخرى.

5. عزل كهربائي ممتاز. راتنجات الايبوكسي هي واحدة من أفضل أنواع الشحوم الحرارية الوسيطة للخصائص الكهربائية.

6. ثبات جيد ومقاومة ممتازة للمواد الكيميائية. راتنجات الايبوكسي الخالية من القلويات والملح والشوائب الأخرى ليس من السهل أن تتدهور. إذا تم تخزينه بشكل صحيح (مغلق، غير رطب، لا يتحمل درجات الحرارة العالية)، يمكن أن تصل فترة تخزينه إلى سنة واحدة. إذا كان الاختبار مؤهلاً بعد الفترة، فلا يزال من الممكن استخدامه. تتمتع مادة المعالجة بالإيبوكسي بثبات كيميائي ممتاز. إن مقاومتها للأحماض القلوية والملح وأداء تآكل الوسائط الأخرى أفضل من راتنجات البوليستر غير المشبعة والراتنجات الفينولية وراتنجات التصلد بالحرارة الأخرى. لذلك، يتم استخدام راتنجات الايبوكسي كطبقة أولية مضادة للتآكل. نظرًا لأن مادة راتنجات الإيبوكسي المعالجة عبارة عن هيكل شبكي ثلاثي الأبعاد، ويمكنها مقاومة تشريب الزيت وما إلى ذلك، لذلك يتم استخدامها في عدد كبير من الخزانات والناقلات والطائرات وبطانة خزان الوقود الشاملة وما إلى ذلك.

عيوب راتنجات الايبوكسي

راتنجات الايبوكسي أيضا لها بعض العيوب، مثل ضعف مقاومة الطقس. يحتوي راتنجات الإيبوكسي عمومًا على رابطة أثير عطرية، ومن السهل أن تتحلل مادتها المعالجة بعد تشعيع ضوء الشمس لكسر السلسلة، وبالتالي فإن مادة راتنجات الإيبوكسي المعتادة من النوع A ثنائية الفينول من السهل أن تفقد بريقها في ضوء الشمس الخارجي وتتطاير تدريجيًا، لذلك فهي غير مناسب للاستخدام كمعطف خارجي. بالإضافة إلى ذلك، فإن أداء المعالجة بدرجة حرارة منخفضة لراتنجات الإيبوكسي ضعيف، ويحتاج عمومًا إلى المعالجة عند 10 درجات مئوية أو أكثر. أقل من 10 درجات مئوية، يكون المعالجة بطيئًا، وهو أمر غير مناسب جدًا للأشياء الكبيرة مثل السفن والجسور والموانئ وخزانات النفط وغيرها من أعمال البناء في موسم البرد.

تاريخ تطور راتنجات الايبوكسي

بدأت أبحاث راتنجات الإيبوكسي في ثلاثينيات القرن العشرين، في عام 1934 في ألمانيا. وجد P. Schlack من شركة Farben أن الأمينات يمكن أن تتفاعل مع مجموعات الإيبوكسي لبلمرة البوليمرات لإنتاج مواد بلاستيكية منخفضة الانكماش، والتي حصلت على براءة اختراع ألمانية. في وقت لاحق، سويسرا Gebr. دي تري بيير كاستان والولايات المتحدة Devoe & Raynolds S.O. Greelee، يستخدمون ثنائي الفينول أ وإبيكلوروهيدرين عن طريق تفاعل التكثيف المتعدد لإنتاج راتنجات الإيبوكسي، مع البوليامينات العضوية أو أنهيدريد الفثاليك يمكن أن يجعل الراتنج يعالج، والمواد المعالجة لها خصائص لاصقة ممتازة. وسرعان ما بدأت شركة سيبا السويسرية وشركة شل وشركة داو كيميكال الأمريكية في الإنتاج الصناعي لراتنجات الإيبوكسي وأبحاث تطوير التطبيقات. في الخمسينيات من القرن الماضي، تم إنتاج وتطبيق راتنجات الإيبوكسي ثنائي الفينول العادي في نفس الوقت، وقد ظهرت بعض راتنجات الإيبوكسي الجديدة. منذ 1960 عاما، ظهور راتنجات الايبوكسي الفينولية بالحرارة، راتنجات الايبوكسي المهلجنة، راتنجات الايبوكسي البولي أوليفين.

 بدأ تطوير راتنجات الايبوكسي في الصين في عام 1956، وتم تحقيق النجاحات الأولى في شنيانغ وشانغهاي، وبدأ الإنتاج الصناعي في عام 1958 في شنغهاي ووشى. في منتصف ستينيات القرن العشرين، بدأت دراسة بعض أنواع الإيبوكسي الحلقية الجديدة، بما في ذلك راتنجات الإيبوكسي الفينولية، وراتنجات إيبوكسي البوليبوتادين، وراتنجات إيبوكسي جليسيديل إستر، وراتنجات إيبوكسي جليسيديل أمين، وما إلى ذلك. وبحلول نهاية سبعينيات القرن العشرين، شكلت الصين نظامًا صناعيًا كاملاً من راتنجات المونومر، والمواد المساعدة، من البحث العلمي والإنتاج إلى التطبيق.