اگر میخواهید  با نقش انواع رزین در صنعت کامپوزیت بیشتر آشنا شوید در ادامه مقاله با ما همراه باشید!

ماده زمینه (رزین) به همراه الیاف، دو جزء اصلی تشکیل دهنده قطعات کامپوزیتی می باشند. در مقاله مرتبط با الیاف، توضیحات کاملی در مورد انواع الیاف تقویت کننده کامپوزیت ها داده شده است که مطالعه آن جهت درک بهتر علم کامپوزیت پیشنهاد می گردد. در این مقاله توضیحاتی در مورد رزین های مورد مصرف در صنعت کامپوزیت داده می شود که به عنوان زمینه یا فاز پیوسته کامپوزیت شناخته می شود.

وظایف رزین در محصولات کامپوزیتی

1) نگه داری الیاف در کنار یکدیگر
2) انتقال تنش های وارد شده کامپوزیت به الیاف
3) محافظت از الیاف در برابر عوامل خارجی همانند رطوبت، سایش و مواد شیمیایی

رزین گرما سخت، پلیمر گرما نرم

پلیمرهایی که به عنوان بخش زمینه مواد مرکب استفاده می شوند، به 2 دسته اصلی گرما سخت (Thermoset) و گرما نرم (Thermoplastic) تقسیم بندی می شوند:

رزین های گرما سخت: با افزودن اجزای لازم جهت شروع واکنش (عوامل پخت و شتاب دهنده)، رزین مایع با ایجاد اتصالات متقاطع بین مولکولی (کراس لینک)، ساختاری سه بعدی، فشرده، جامد و مستحکم تشکیل می دهد که ساختار ایجاد شده بر اثر حرارت ذوب نمی شود و با افزایش دما، رزین تخریب و در نهایت متلاشی می شود. تغییر حالت رزین گرما سخت از مایع به جامد را اصطلاحا پخت (curing) گویند.

پلیمرهای گرما نرم: برای کار با این پلیمرها احتیاج به افزودن آغازگر و کاتالیزر نمی باشد. گرما نرم ها در دمای محیط به صورت جامد می باشند و صرفا با اعمال دما، پیوندهای بین زنجیره های پلیمری شکسته شده و پلیمر حاصل به صورت مذاب در آمده و بعد از شکل پذیری و سرد شدن، دوباره حالت جامد و سخت به خود می گیرد که می توان با اعمال دوباره دما این پروسه را تکرار نمود. پلی انیلن، پلی پروپیلن، پلی آمید( نایلون)، پلی استر اشباع نمونه های از پلیمرهای گرما نرم می باشند. در حال حاضر استفاده از پلیمرهای گرمانرم در ساخت قطعات کامپوزیتی مرسوم و متداول نمی باشد (با توجه به مزایای استفاده از پلیمرهای گرمانرم و پیشرفت ماشین آلات آن، چشم انداز روشنی در آینده نسبت به افزایش کارآیی این نوع قطعات کامپوزیتی می توان ترسیم نمود)

روش تشخیص رزین گرما سخت از پلیمر گرما نرم

قطعه کامپوزیتی موجود توسط شعله مستقیم تحت حرارت قرار می گیرد و در صورت ذوب شدن قطعه (چکه چکه شدن قطره ای)، پلیمر تشکیل دهنده گرما نرم می باشد و در صورت تخریب و از بین رفتن (سوختن) قطعه، رزین استفاده شده از نوع گرما سخت می باشد.

مهمترین رزین های گرماسخت 

1)رزین پلی استر غیر اشباع 2)رزین وینیل استر 3) رزین اپوکسی 4)رزین فنولیک
برای مطالعه بیشتر در مورد رزین های پلی استر و وینیل استر همینجا کلیک کنید.

رزین های پلی استر و وینیل استر متداول ترین نوع رزین جهت تولید انواع محصولات کامپوزیتی همانند ورق فایبرگلاس (ایرانیت فایبرگلاس)، گریتینگ کامپوزیتی، انواع قوطی کامپوزیتی، نبشی فایبرگلاس، ناودانی کامپوزیتی، تیر کامپوزیتی، لوله فایبرگلاس، تسمه کامپوزیتی، میله پلیمری، مفتول کامپوزیتی، سینی و نردبان کابل و… می باشد.

توضیح اصطلاحات کاربردی جهت استفاده از رزین های ترموست

Shelf life/ storage time (عمر نگه داری): طول زمانی که رزین فعال نشده، قابل استفاده می باشد (در حالی که در ظرف سربسته، عایق و در شرایط انبارداری مناسب نگهداری شده باشد)
نحوه انبارداری رزین ها: در محیط تاریک و در دمای تقریبی 20 درجه سلسیوس  می باشد که حداکثر مدت انبار داری 1 سال است.
Pot life (زمان ظرف و یا زمان کار): زمانی که رزین فعال شده (مخلوط رزین و فعال کننده) قابل استفاده است (زمان تغییر از حالت مایع تا قبل ژل شدن)
Gel time (زمان ژل شدن): زمانی که رزین فعال شده (مخلوط رزین و فعال کننده) شکل پذیری خود را از دست می دهد (زمان تغییر از حالت مایع به پایان ژل و نیمه جامد شدن)
Exotherm (پیک دما): با افزودن عوامل پخت به رزین و شروع واکنش، دمای رزین افزایش می یابد. بیشترین دمایی که رزین به آن دست پیدا می کند را دمای اگزوترم گویند. در این نقطه بیشترین تعداد مولکول ها در حال واکنش می باشند و اکثر ساختار رزین به صورت کراس لینک و شبکه ای تبدیل شده است.

امیدواریم با خواندن این مقاله اطلاعات خوبی را از انواع رزین در صنعت کامپوزیت، کسب کرده باشید.

همچنین اگر مایل به مطالعه مقالات زبان اصلی در این زمینه هستید، همینجا کلیک کنید.