بررسی انواع رزین و کاربرد های آن

مواد اولیه رنگ و رزین چیست؟ resin در لغت به معنی صمغ است از همین روی برخی از پلیمرهایی که از نظر غلظت و ویسکوزیته به صمغ های طبیعی شباهت دارند رزین نامیده می شوند.به طور طبیعی صمغ درختان پس از خارج شدن از تنه درخت سفت و خشک میشود. و بنا به ترکیبات ان و نوع درخت رنگ ان متفاوت است .وجود این صمغ بر بدنه درختان به دلیل بوی تندی که دارد باعث جلوگیری از نزدیک شدن حشرات میشود. در گذشته از این ماده برای تولید چسب های دست ساز و اب بندی کردن منافذ قایق ها ،مومیایی کردن اجساد ، تولید لاک،جوهر،عطر،جلاو…استفاده می شد.

رنگ و ظاهر صمغ های طبیعی شفاف تا قهوه ای هستند و میزان کدری و سختی انها متفاوت می باشند. برخی از رزین های طبیعی حاوی ترکیب هپتان که ماده ای اتش گیر و قابل انفجار، هستند.کهربا یکی از معروف ترین رزین های طبیعی است که بر اثر سخت شدن صمغ گیاهی به دست می اید . این ترکیب که به رنگ طلایی یا به ندرت ابی میباشد در ساخت وسایل تزئینی کاربرد دارد.

این مواد به دو دسته کلی رزین های طبیعی و رزین های مصنوعی تقسیم می شوند. رزین یا صمغ های طبیعی منبع الهام انسان برای تولید رزینهای مصنوعی بود. برای تولید رزین مصنوعی از مواد شیمیایی مختلفی در فرمولاسیون این مواد استفاده می شود موادی مانند اسید استئاریک، اسید فوماریک، گلیسیرین، اسید های تک عاملی یا دو و چند عاملی مانند اسید تفتالیک ،اکریلیکو مالئیک ،الکل های یک یا چند عاملی مثل :مونو و دی و مواد شیمیایی دیگر .

انواع رزین ها

انواع رزین ها شامل ترموست، ترموپلاست، اپوکسی و پلی استر است که در ادامه به معرفی هر یک از آن ها در وبسایت موسسه مبتکران شیمی خواهیم پرداخت. رزین ماده‌ای چسبناک است که طی فرآیند پخت به پلیمر سخت تبدیل می‌شود. رزین ابتدا ماده‌ای طبیعی بوده اما نوع مصنوعی آن نیز وجود دارد که بعضی از آن‌ها شباهت زیادی به نوع طبیعی آن دارند.

این ماده از ترکیب موادی به نام بیسفنول و اپیکلروهیدرین تشکیل شده است. رایج‌ترین نوع بیسفنول ترکیبی از استون و فنول است. شاید از خودتان بپرسید که فنول چگونه بوجود می‌آید؟ فنول نخستین بار از قطران زغال سنگ گرفته شده است؛ اما بعدها دانشمندان شیمیدان آن را از پترولیوم استخراج کرده‌اند. امروزه از زمانی که اپیکلروهیدرین مورد توجه قرار گرفته است، از چیزی به نام آلیل کلرید استخراج شده است که نوعی زیرشیمیایی ترکیب شده با کلر پروپیلن است.

رزین پلی استر

این ماده از واکنش اسید‌های دوتایی و الکل‌های پلی هیدریک تشکیل می‌شود. این ماده در برابر گرما مقاوم بوده و بسیار انعطاف‌پذیر است. از این ماده برای ساخت ابزارآلات اسکی، میله ماهیگیری، اجزای هواپیما و کشتی، لوازم تزئینی، بطری، اشیا پلاستیکی در مقیاس بزرگ مانند مبلمان، ساخت جواهرات و… استفاده می‌شود. برای اطلاعات بیشتر از نحوه ساخت زیورآلات با رزین مقاله زیر را بخوانید.

رزین فنولیک

این ماده گرمازا بوده و در برابر نفوذ رطوبت، حرارت، ضربه، گرما و مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارد. از فنولیک در ساخت لمینت، ابزار آلات الکتریکی، چسب، سیمان ، ریخته گری و… استفاده می‌شود.

رزین آلکید

ترکیبی از ترموپلاستیک بوده که بر اثر حرارت دادن پلی هیدریک با اسید‌های دوتایی تشکیل می‌شود. این ماده خصوصیات الکتریکی و حرارتی عالی و مقاومت شیمیایی خوبی دارد. از این ماده کم هزینه برای عایق الکتریکی، ابزارآلات الکترونیکی، پرکننده‌های بتن و رنگ استفاده می‌شود.

رزین پلی کربنات

ترکیب ترموپلاستیک بوده که از واکنش بیسفنول آ و فسژن به دست می‌آید. ضریب شکست بالا، پایداری الکتریکی و حرارتی زیاد و مقاومت در برابر فیلتراسیون از ویژگی‌های مهم پلی کربنات است. برای ساخت کلاه ایمنی، لنزها، ابزارالات الکتریکی، فیلم عکاسی و عایق از این ماده استفاده می‌شود.

رزین پلی آمید

این ماده از مونو مرهای آمیدی تشکیل شده، سبک وزن بوده و به راحتی قالب گیری می شود. مناسب برای تولید الیاف، چرخ دنده، بخیه، لاستیک، بند ساعت، بسته بندی و بطری.

رزین پلی اورتان

این ماده در ترکیب با رزین‌های دیگر خاصیت ارتجاعی و چسبندگی زیادی پیدا کرده و از آن در تولید انواع چسب، الیاف، زیره کفش، لباس، مبلمان و… استفاده می شود.

رزین سیلیکون

این ماده پایداری حرارتی و اکسیداتیو خوبی داشته و بسیار انعطاف پذیر و ضد آب است. سیلیکون با داشتن ساختار سه بعدی، فیلم‌های سخت را تشکیل داده و برای  ساخت لاستیک و سطوح ضد آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رزین پلی اتیلن

رزین پلی اتیلن متداول ترین نوع رزین بوده که مقاومت شیمیایی و بخار یا رطوبت و انعطاف پذیری بالایی دارد؛ به همین جهت از آن برای بسته بندی، کابل عایق، ظروف، اسباب بازی، قالب، روکش و لوله استفاده می شود.

رزین اکرلیک

این ماده نوعی ترموپلاستیک بوده که در برابر ضربه و اشعه UV مقاوم است. مناسب برای ساخت محصولاتی مانند پلکسی گلاس، پنل سازی، چسب، کاشی های شفاف و…

رزین پلی استایرن

این ماده در برابر اسید، مواد قلیایی و نمک بسیار مقاوم بوده و از وضوح و انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. از پلی استایرن برای عایق بندی، ساخت لوله، فوم، برج خنک کننده، لاستیک، داشبورد ماشین و … استفاده می‌شود.

رزین پلی پروپیلن

چگالی رزین پلی پروپیلن کم بوده و مقاومت حرارتی خوبی دارد. به دلیل داشتن قابلیت ضدعفونی برای ساخت تجهیزات پزشکی مناسب است. همچنین به دلیل مقاومت شیمیایی خوبی که دارد از آن برای ساخت اسباب بازی، قطعات الکترونیکی، لوله، الیاف و پوشش استفاده می شود.

رزین اپوکسی

اپوکسی نوع بهبود یافته رزین است؛ به عبارت دیگر همان چسب اپوکسی به شکل مایع است. تمام اپوکسی‌ها دارای دو بخش هستند: رزین و عامل پخت. زمانی که این دو با هم واکنش نشان می‌دهند، فرآیند سخت شدن اتفاق می‌افتد. اپوکسی از بهترین چسب‌های موجود برای کاربردهای صنعتی است. اپوکسی زمانی که پخت می‌شود اتصال سخت و بادوامی ایجاد می‌کند و برای فلزات قدرت چسبندگی بسیار بالایی دارد. قدرت تحمل شیمیایی و محیطی این ماده چسبناک بسیار عالی است. به آسانی فضاهای خالی را پر می‌کند و در مقابل مواد شیمیایی سخت، خاصیت درزگیری فراهم می‌کند. این ماده جایگزین خوبی برای پرچ و جوشکاری است. برای اطلاعات بیشتر درباره اپوکسی مقاله زیر را بخوانید.

تفاوت رزین با رزین اپوکسی

رزین و اپوکسی هر دو ماده‌ای شفاف، چسبنده و مصنوعی هستند که امروزه طرفداران و کاربردهای بسیاری دارند. این دو ماده در آب حل نشده و تنها حلال آن‌ها الکل و استون است. این دو ماده تفاوت‌های بسیاری با هم دارند که باعث شده ویژگی‌های آن‌ها با یکدیگرمتفاوت باشند. مهم‌ترین تفاوت این دو ماده در ساختار آن‌ها است.

رزین ماده‌ای تک جزئی و آماده مصرف است اما اپوکسی ماده دو جزئی بوده که یک جزء آن پایه‌ی رزینی و دیگری هاردنر است. اپوکسی در مقایسه با رزین بسیار شفاف‌تر بوده و قابلیت رنگ‌پذیری دارد اما مقاومت در برابر گرما و دما رزین بیشتر از اپوکسی است.

ترموست

ترموست یا گرما سخت گروهی از پلیمرها هستند که در حضور گرما پیوند های عرضی با واکنش شیمیایی ایجاد شده و باعث می شود وزن مولکولی متوسط افزایش یافته و به حالت یکپارچه صلب تبدیل شود. این دسته پلیمرهایی با خاصیت ترموست می باشند که به شکل مایع در بازار عرضه می شوند.

هنگام استفاده از این دسته از ترکیب دیگری به نام هاردنر استفاده میشود که هنگامی که رزین و هاردنر به نسبت معین با هم ترکیب شوند باعث سخت شدن می شود. در این دسته در ساختار شیمیایی عوامل فعالی وجود دارد که باعث ایجاد ساختار شبکه ای سه بعدی می شوند.دسته ترموست شامل انواع بسیاری مانند : آلکیدی ،پلی استرغیر اشباع، اپوکسی، فنل فرمالدئید، اوره فرمالدئید، اکریلیک و وینیل استر می باشد.

ترموپلاستیک

ترموپلاستیک یا گرما نرم پلیمرهایی هستند که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی به حالت مذاب در می آیند. پلیمرهای ترموپلاستیک قابلیت ذوب و انجماد مکرر دارند و میتوانند به طور مداوم در چرخع ذوب و انجماد قرار گیرند به همین دلیل این مواد قابل بازیافت می باشند.رزین پلی کربنات و پلی متیل متاکریلات در این گروه قرار میگیرند.

از بررسی خواص پلیمر های ترموست و ترموپلاستیک میتوان به مزایا و معایب این پلیمر ها اشاره کرد.از نظر قدرت مقاومت در برابر درجه حرارت و فشار بالا ترموست ها عملکرد بالاتری نسبت به ترموپلاستیک ها دارند و مقاومت حرارتی و شیمیایی مناسبی دارند و در برابر خزش و اسودگی تنش عملکرد بهتری دارند. اما از نطر کرنش نهایی کم در زمان گسیختگی دارند و در بابر ضربه مقاومت پایینی دارند.از نظر وزن مولکولی ترموست ها وزن مولکولی کم و دارای ویسکوزیته پایین می باشند و شکل ظاهری آن ها به صورت مایع عرضه می شوند و برای تبدیل این مواد به فرم جامد از رادیکال های ازاد استفاده می شود.

رزین پلی استر

به صورت مایعی که با نسبت معین با هاردنر ترکیب میشود و برای خشک شدن نیازمند طی شدن زمان مشخصی است و بر خلاف اپوکسی لازم است از کوره استفاده شود .برای کم کردن زمان خشک شدن این رزین میواناز کاتالیزور استفاده کرد . نسبت به کار رفته از رزین و هاردنر در کیفیت و دوام محصول ساخته و رنگ ان تاثیر گذار است . این ماده بادوام است و در ساختن مجسمه و تولید سنگ های مصنوعی کاربرد دارد . بخارات رزین پلی استر سمی است و استنشاق ان منجر به مسمومیت میشود لذا لازم است هنگام کار با ان نکات ایمنی رعایت شود . این رزین از اپوکسی ارزان تر میباشند و به صورت عمده در مقادیر و حجم های بالا در بازار عرضه میشوند.

رزین پلی استر و اپوکسی اغلب دارای کاربردهای هنری میباشند و از انها در ساخت وسایل زیبا و زیور الات استفاده میشود زیرا سمیت کمتری دارد و میتوان در هر فضایی از ان استفاده کرد . از مهمترین دغدغه هایی که هنگام ساخت وسایل هنری با این رزین وجود دارد سفت شدن ان است . این نگرانی با دقت در استفاده از نسبت درست رزین و هاردنر برطرف میشود.

لوازم مورد نیاز

رنگ

می توان با استفاده از انواع رنگ های پودری ،مایه و یا خمیری رزین قبل از قالب ریزی و زمانی که هنوز مایع است رنگ کرد. قالب های متنوعی برای این کار وجود دارد. از انواع قالب هاب مورد استفاده در رزین قالب های سیلیکونی ،قالب های لاتکسی،قالب های پلاستیکی ،قالب های خانگی و … اشاره کرد .

قالب ها

قالب های سیلیکونی بسیار انعطاف پذیر هستن و برای ساختن و قالب چیزی اشیای سه بعدی استفاده میشود . بسیاری از اویز های زینتی النگو های تزئینی و … با استفاده از این قالب ها ساخته میشوند .

در هنگام استفاده از قالب های لاتکسی باید توجه داشت که برخی رزینها در این قالب ها به هاردنر بیشتری نیاز دارند. مایع ظرفشویی در این قالب ها به عنوان جداکننده کاربرد دارد.

علاوه بر قالب های سیلیکونی و لاتکسی میتوان از ظرف پاستیکی ،جا یخی ،ظرف های کوچک و… به عنوان قالب های خانگی استفاده کرد.

روان کننده

یکی دیگر از موادی که هنگام ساخت اشیاء مورد استفاده قرار میگیرند روان کننده ها هستند .قالب ها نرم و منعطف مثل سیلیکونی به روان کننده نیاز ندارند اما برای تسهیل جدا کردن شی رزینی ساخته شده از قالب باید از یک روان کننده استفاده کرد. روغن های آشپزی به عنوان یک روان کننده خوب مورد استفاده قرار میگیرند و میتوان با اسپری کردن به سطح قالب از ان به عنوان یک روان کننده استفاده کرد.