صفحه نخست » فناوری قابل عرضه » طرح های پیشنهادی » فناوری تولید رزین‌های وینیل ‌استر اپوکسی

رزین‌های وینیل ‌استر اپوکسی (وینیل استر) از تازه‌ترین رزین‌های وارد شده به خانواده‌ی پلیمرهای ترموست هستند. رزین‌های غیراشباع حاصل از واکنش کربوکسیلیک اسیدهای غیراشباع (اساسا متاکریلیک اسید) با اپوکسی­ها نظیر اپوکسی ‌بیس‌فنولA هستند.

رزین­های وینیل استر، رزین­های ترموستی هستند که دارای یک زنجیره پلیمری و یک انتهای اکریلاتی یا متاکریلاتی می باشند. زنجیره رزین­های وینیل استر مشتق از یک رزین اپوکسی، رزین پلی­استر، رزین یورتانی و یا دیگر رزینها می­باشد اما غالبا" رزین­های وینیل­استر تجاری بر پایه رزین­های اپوکسی (با جرم ملکولی­های مختلف) می­باشند. رزین­های اپوکسی وینیل­استر با غلبه بر بسیاری از خواص نامطلوب یا کمبودهای رزین­های پلی استر غیر اشباع مانند مقاومت شیمیایی ضعیف به ویژه در مقابل هیدرولیز، به دلیل گروههای استری نسبتا" زیاد و با غلبه بر مشکلات فرآیندی رزین­های اپوکسی حاصل از ویسکوزیته بالا، سیکل پخت طولانی و سمی بودن برخی سخت کننده ها جایگاه مناسبی در کاربردهای صنعتی مختلف یافته­اند، چرا که علاوه بر خواص شیمیایی خوب و مقاومت به تخریب در محیط­های خورنده، همچنین درمقابل حلال، اسید و آب، این امکان را برای سازندگان فراهم ساخته­اند که بتوانند خواص مکانیکی و حرارتی اپوکسی­ها را با فرایندپذیری راحت و پخت سریع پلی استرهای غیراشباع ترکیب کنند. به علاوه جرم ملکولی پایین آنها در مقایسه باپلی استرهای غیر اشباع امکان استفاده از نسبت بالای پرکننده ها (wt%70-60) را فراهم کرده و منجر به ترکنندگی خوب الیاف می شود. رزین های وینیل­استر از چسبناکی، چقرمگی و انعطاف پذیری خوب، دمای انتقال شیشه ای بالای مناسب و خواص الکتریکی خوبی برخوردارند. مجموعه خواصی نظیر مقاومت عالی به حلال­ها و محیط­های خورنده، چسبناکی خوب، دمای انتقال شیشهای بالای مناسب و خواص الکتریکی خوب موجب شده­اند که رزین­های وینیل­استر به طور گسترده در کاربردهایی نظیر پوشش سطح مانند آستری­های مقاوم به مواد شیمیایی و کف پوشها، استخرهای شنا،لوله­های فاضلاب، کانال­ها، دودکش­ها، ستون تجهیزات جداسازی گازهای اسیدی، تانک­های ذخیره حلال، ورنی­ها، چسب­ها، جوهرهای پخت‌شونده با اشعه ماوراء بنفش، پوشش صفحه مدارهای چاپی و همچنین کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی به کار روند.

 

مشخصات فنی فناوری تولید رزین وینیل استر اپوکسی

 

فرایند تولید رزین وینیل استر بر پایه واکنش استریفیکاسیون میان گروه­های کربوکسیلیک اسیدهای تک عاملی نظیر: متاکریلیک اسید و دو عاملی نظیر: مالئیک اسید با واحدهای اپوکسی در حضور کاتالیزورهای بازی نظیر: تری اتیل آمین طراحی شده است. واکنش در محدوده دمایی 90 تا 120 درجه سانتیگراد تحت گاز نیتروژن و در شرایط تحت فشار یک بار انجام می­شود. پیشرفت واکنش با اندازه گیری عدد اسیدی و پایان آن با رسیدن به عدد اسیدی 5 تا 15 بررسی می­شود­. بر این اساس زمان واکنش بسته به نوع فرمولاسیون از یک تا 3 ساعت متغیر است.

گریدهای مختلف رزین وینیل استر اپوکسی ضمن برخورداری از مقاومت­های مناسب در محیط­های اسیدی، قلیایی و اکسید کننده برای انواع روش­های ساخت کامپوزیت شامل آغشته سازی دستی[1]، پالتروژن[2]، فیلامنت پیچی[3]، قالبگیری انتفال رزین[4]، قالبگیری سانتریفیوژی[5]، قالبگیری فشاری[6]، ساخت بتن پلیمر[7] و پوشش­دهی و لاینینگ حفاظت از خوردگی پیشنهاد می­شوند. از جمله مصارف آنها می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

1)     مخازن کامپوزیتی ذخیره مواد شیمیایی

2)     لوله­های کامپوزیتی انتقال سیالات خورنده

3)     قطعات قالبگیری کامپوزیتی

4)     قطعات و روکش­های بتن پلیمر

 

پوشش­ها و لاینینگ­های حفاظت از خوردگی



[1]Hand lay-up

[2]Pultrusion

[3] Filament winding

[4] Resin transfer molding (RTM)

[5] Centrifugal casting

[6] Compression  molding

[7] Polymer concrete

گرید VER 27: گریدی با کارایی بالاست که فرایند تولید آن منجر به محصولی با دانسیته شبکه­ای بالامی­شود.شاخص­های اصلی این محصول مشتمل بر ظرفیت تحمل حرارتی بالاتر و میزان استایرن کمتر سبب شده تا خواصی معادل با Hetron942 را بدست دهد. این رزین به محیط­های خورنده در دماهای بالاتر مقاوم بوده و برای تمامی روش­های ساخت کامپوزیت پیشنهاد می­شود. جدول 1 مشخصات فنی آنرا بیان می­کند.

گرید VER 3791: فرایند تولید این گرید بر پایه اپوکسی با جرم­های مولکولی بالا طراحی شده است. گریدی همه منظوره معادل با Hetron 922 و با HDT بین 100 تا 110 درجه سانتیگراد است. بدلیل چقرمگی بیشتر به ترک خوردگی و خستگی مقاومت بیشتری نشان می­دهد. جدول 2 مشخصات فنی آنرا بیان می­کند.

 

جدول 1- مشخصات فنی گرید VER 27

 

VER 27

Hetron 942

Sample codes

Clear  yellow

Clear  yellow

Appearance

68-70

65-70

Solid content (%)

400-500

400-500

Viscosity (cP)

25-45

30-55

Tensile st. (MPa)

1.5-3.6

1.5-3.5

Elongation (%)

95-153

120-145

Flexural  st. (MPa)

3000-3500

3000-3200

Flexural mod. (MPa)

115-121

120±5

HDT © (1.8 MPa)

35-45

30-40

Barcol hardness

1.5-2

1-2

Linear shrinkage (%)

Yes

Yes

Tack free

 

جدول 2- مشخصات فنی گرید VER 3791

 

VER 3791

Hetron 922

Sample codes

Clear yellow

Clear yellow

Appearance

62.5

59-63

Solid content (%)

400

400-500

Viscosity (cP)

30-37

30-55

Tensile st. (MPa)

2.5-2.6

1.5-3.5

Elongation (%)

95-150

120-145

Flexural  st. (MPa)

3000-4000

3000-3200

Flexural mod. (MPa)

103

105±5

HDT © (1.8 MPa)

2

1-2

Linear shrinkage (%)

33-39

30-40

Barcol hardness

Yes

Yes

Tack free