أنا. مقدمة

واحدة من أهم المعالم ونقاط الانطلاق لتطوير تركيبات راتنجات الايبوكسي هي آلية معالجة راتنجات الايبوكسي واختيار عامل المعالجة المحدد المراد استخدامه. يعد Dicyandiamide أحد المحفزات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في معالجة المواد اللاصقة الإيبوكسي ذات المكون الواحد. يتمتع هذا النوع من المواد اللاصقة بفترة صلاحية طويلة في درجة حرارة الغرفة، ولكنه يوفر معالجة سريعة نسبيًا عند درجات حرارة أعلى من 150 درجة مئوية. تتمتع المواد اللاصقة الإيبوكسي المعالجة بـ Dicyandiamide بمجموعة واسعة من الاستخدامات، خاصة في النقل والتجميع العام والأسواق الكهربائية/الإلكترونية.

ثانيا. ديسياندياميد

Dicyandiamide (المعروف أيضًا باسم "dicy") هو عامل معالجة كامن صلب يتفاعل مع كل من مجموعة الإيبوكسي ومجموعة الهيدروكسيل الثانوية. عامل المعالجة هذا عبارة عن مسحوق بلوري أبيض يمكن دمجه بسهولة في تركيبات الإيبوكسي. الشكل 1 هو تمثيل رسومي لجزيء ثنائي سياندياميد.

يعالج عامل المعالجة هذا من خلال مجموعات وظيفية تحتوي على النيتروجين ويستهلك مجموعات الإيبوكسي والهيدروكسيل الموجودة في الراتنج. تتمثل ميزة ثنائي سياندياميد في أنه يتفاعل مع راتنجات الإيبوكسي فقط عند تسخينه إلى درجة حرارة التنشيط، ويتوقف التفاعل بمجرد إزالة الحرارة. يستخدم على نطاق واسع في راتنجات الايبوكسي وله مدة صلاحية طويلة (تصل إلى 12 شهرًا). يمكن الحصول على مدة صلاحية أطول عن طريق التخزين المبرد.

نظرًا لتأخر علاجه (مدة صلاحيته الطويلة) وخصائصه الممتازة، يُستخدم ثنائي سياندياميد في العديد من المواد اللاصقة للأفلام من "الفئة ب". يعد Dicyandiamide أيضًا أحد المحفزات الرئيسية للمواد اللاصقة الإيبوكسي ذات المكون الواحد والمعالجة بدرجة حرارة عالية.

في التركيبات اللاصقة، يتم استخدام ثنائي سياندياميد بكميات 5-7 جزء في الساعة لراتنجات الإيبوكسي السائل و3-4 جزء في الساعة لراتنجات الإيبوكسي الصلبة. يتم تشتيته عمومًا باستخدام راتنجات الإيبوكسي عن طريق الطحن الكروي. يشكل ثنائي سيانديان أميد مخاليط مستقرة جدًا مع راتنجات الإيبوكسي في درجة حرارة الغرفة لأنه غير قابل للذوبان في درجات الحرارة المنخفضة. يعد حجم الجسيمات وتوزيع نظام الإيبوكسي-ديسياندياميد أمرًا بالغ الأهمية لإطالة مدة صلاحيته. بشكل عام، يتم إنتاج أفضل أداء عندما يكون حجم جسيمات ثنائي سياندياميد أقل من 10 ميكرون. تُستخدم السيليكا المدخنة بشكل شائع للحفاظ على جزيئات الديسياندياميد معلقة وموزعة بالتساوي في راتنجات الإيبوكسي. عند صياغته كنظام لاصق مكون واحد، يكون إيبوكسي ديسياندياميد مستقرًا عند تخزينه في درجة حرارة الغرفة لمدة ستة أشهر إلى سنة واحدة. ثم تتم معالجته بالتعرض لدرجة حرارة 145-160 درجة مئوية لمدة 30-60 دقيقة تقريبًا. بسبب معدل التفاعل البطيء نسبيًا عند درجات الحرارة المنخفضة، يتم أحيانًا استخدام إضافة 0.2% ~ 1.0% فينيل ثنائي ميثيل أمين (BDMA) أو مسرعات أمين ثلاثي أخرى لتقليل وقت المعالجة أو خفض درجة حرارة المعالجة. ومن المسرعات الشائعة الأخرى الإيميدازول واليوريا المستبدلة والأمينات العطرية المعدلة. يمكن أيضًا استخدام مشتقات dicyandiamide المستبدلة كعوامل معالجة إيبوكسي ذات قابلية ذوبان أعلى ودرجات حرارة تنشيط منخفضة. يمكن لهذه التقنيات تقليل درجة حرارة تنشيط مخاليط الإيبوكسي وثنائي ديسياندياميد إلى 125 درجة مئوية. تتمتع راتنجات الإيبوكسي المعالجة بالديسياندياميد بخصائص فيزيائية جيدة ومقاومة للحرارة والكيميائية. يحتوي الإيبوكسي السائل المعالج بـ 6 جزء في الساعة من ثنائي سياندياميد على درجة حرارة تزجج تبلغ حوالي 120 درجة مئوية، في حين أن المعالجة بدرجة حرارة عالية باستخدام الأمينات الأليفاتية ستوفر درجة حرارة تزجج لا تزيد عن 85 درجة مئوية.

ثالثا. تركيبات لاصقة مكون واحد

في المواد اللاصقة الإيبوكسي ذات المكون الواحد، يتم تجميع عامل المعالجة والراتنج معًا كمواد واحدة من خلال تركيبة لاصقة. يتم اختيار نظام عامل المعالجة بحيث يتفاعل مع الراتينج فقط في ظل ظروف المعالجة المناسبة. راتنجات الايبوكسي المعالجة بالديسياندياميد هشة للغاية. من خلال استخدام عوامل التقوية، مثل كربوكسي بوتيرونيتريل المنتهي (CTBN)، من الممكن صياغة مواد لاصقة مرنة وقوية للغاية دون التضحية بالخصائص الجيدة الكامنة في الأنظمة غير المعدلة. مع الإيبوكسيات المعالجة بالديسياندياميد المقوية، تبلغ قوة التقشير حوالي 30 رطل/بوصة، وتتراوح قوة القص الشد بين 3000-4500 رطل لكل بوصة مربعة. تُظهر المواد اللاصقة الإيبوكسيية المقوية المعالجة بالديسياندياميد أيضًا مقاومة جيدة لدورة الحرارة. من المحتمل أن تكون المسرعات الأكثر فعالية لأنظمة ثنائي سياندياميد هي اليوريا المستبدلة بسبب تأثيرها التآزري على أداء المادة اللاصقة وتأخيرها الكامن الجيد بشكل استثنائي. لقد ثبت أن إضافة 10 جزء في الساعة من اليوريا المستبدلة إلى 10 جزء في الساعة من ديسياندياميد سوف ينتج نظام رابطة ثنائي الفينول أ (DGEBA) الإيبوكسي السائل ثنائي جليسيديل إستر الذي يتم علاجه خلال 90 دقيقة فقط عند 110 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن مدة صلاحية هذه المادة اللاصقة تتراوح من ثلاثة إلى ستة أسابيع في درجة حرارة الغرفة. إذا كانت فترات المعالجة الأطول مقبولة، فيمكن تحقيق المعالجة عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 85 درجة مئوية.