آشنایی با انواع رزین و کاربردهای آن

انواع رزین از گذشته تا به امروز در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته و می گیرد. این ماده مهم صنعتی که عموما به شکل مایع دیده می شود، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد. رزین ها همچنین به اشکال مختلف و بر پایه مواد طبیعی و مصنوعی ساخته می شوند. به جرات می توان گفت اختراع یا کشف رزین تاثیر عمیقی بر توسعه محصولات و کاربردهای آنها داشته است. در این مطلب از سایت شرکت ساختمان سازی پایون قصد داریم انواع رزین های صنعتی و غیر صنعتی را به شما معرفی کرده و در مورد کاربردهای آن توضیحاتی ارائه دهیم. همراه ما باشید.

رزین چیست؟

رزین را باید یک مایع مصنوعی و یا طبیعی دانست که بسیار چسبناک است. رزین در لغت به معنای صمغ است و علت نامگذاری آن نیز شباهت آن به صمغ های طبیعی می باشد. یک نمونه از رزین طبیعی یا همان صمغ از درختان تهیه می شود. صمغ از تنه درختان ترشح می شود و به دلیل بو و ترکیبات آن باعث دور کردن حشرات از درخت می شود. در گذشته از صمغ برای تولید انواع چسب، آب بندی کردن، مومیایی کردن، تولید لاک، جوهر و… استفاده می شده است اما امروزه کاربرد رزین در صنعت بسیار بیشتر از این موارد است.

انواع رزین

به طور کلی رزین ها به دو دسته رزین های طبیعی و مصنوعی دسته بندی می شوند. رزین‌های طبیعی الگویی برای انسان در ساخت رزین های مصنوعی و صنعتی شدند. در تولید رزین های مصنوعی از انواع مواد شیمیایی استفاده می شود. از جمله موادری که در تهیه رزین ها استفاده می شود باید به اسید تفتالیک، انواع اکل ها، اکرلیکو مالئیک و… اشاره داشته باشیم. رزین های مصنوعی بر اساس کاربرد و ویژگی هایی که دارند تنوع بالایی دارند.

مواد رزین مصنوعی در سال‌های اخیر صنعت ساخت‌وساز را متحول کرده و طیف گسترده‌ای از مزایا و کاربردها را در اختیار سازندگان قرار داده است. این ماده همه‌کاره که در همه‌چیز از کفپوش گرفته تا سقف استفاده می شود، مزایای زیادی نسبت به مصالح ساختمانی سنتی دارد. در ادام انواع رزین را مورد بررسی قرار می دهیم.

اورتوفتالیک

به‌طور معمول به عنوان پلی‌استر عمومی یا GP شناخته می‌شود و در واقع اولین پلی‌استر توسعه‌یافته است. این نوع دارای کمترین هزینه بوده و هنوز در صنعت FRP به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. از آن در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری حرارتی ندارند. گرچه دمای بالای عملکرد آن تنها ۵۰ درجه سانتی‌گراد است، اما در آب خوراکی و آب دریا عملکرد رضایت‌بخشی دارد. معمولاً برای استفاده در تماس با مواد شیمیایی توصیه نمی‌شود.

ترموست

ترموست به معنای گرما سخت به دسته ای از رزین ها اطلاق می شود که در حضور عامل گرما وزن مولکولی متوسط آن افزایش می یابد و به شکل صلب در می آید. رزین های ترموست به شکل مایع در بازار وجود دارند. اما معمولا کسانی که قصد استفاده از این نوع رزین را دارند از انواع رزین هاردنر نیز در ترکیب با آن استفاده می کنند. این کار باعث سخت شدن رزین و ایجاد شبکه سه بعدی می شود. ترموست ها خود انواع مختلفی دارند که شامل الکیدی، اپوکسی، فنل و اوره فرمادئید، اکریلیک، وینیل استر و… می باشد.

ایزفتالیک

نوعی پلی‌استر بهبودیافته است که معمولاً به آن ایزو گفته می‌شود. این نوع رزین هزینه کمی بالاتر، استحکام و پایداری حرارتی بهتر (۵۵ درجه سانتی‌گراد) و مقاومت بیشتری در برابر شرایط خوردگی دارد. مقاومت به نفوذ آب ، باعث شده است که از آن به‌عنوان پوشش محافظ ژل در کاربردهای دریایی استفاده شود. مقاومت به مواد شیمیایی منجر به استفاده گسترده آن در مخازن زیرزمینی نفت (در پمپ‌بنزین‌ها) با طول عمر خدماتی رضایت‌بخش شده است. در نمک‌ها و اسیدهای ملایم نیز کاربرد دارد.

وینیل استر

از ترکیب پلی‌استر و اپوکسی ساخته شده است. ویژگی‌های فرآیند و سختی آن مشابه پلی‌استر است، اما در آزمون‌های مقاومت به خوردگی، دمای عملکرد و استحکام مشهور است و هزینه بیشتری دارد. اصلاحات مولکولی آن خواص بیشتری را ایجاد کرده است.

ترموپلاستیک

رزین های ترموپلاستیک که با عنوان گرما نرم نیز شناخته می شوند در زمان بالا رفتن دما مذاب می شوند. این پلیمرها به دفعات می تواننند ذوب و انجماد پیدا کنند. رزین های پلی کربنات و پلی متیل متاکریلات در همین دسته قرار می گیرند. در مقام مقایسه ترموست ها مقاومت حرارتی و شیمیایی بهتری در مقابل ترموپلاستیک ها دارند. اما آنها نسب به ترمو پلاستیک ها در برابر ضربه مقاومت پایینی دارند. ترموست ها همچنین وزن مولکولی کمتری نیز دارند.

پلی استر

این رزین با نسبت مشخصی با نوع رزین هاردنر مخلوط می شود اما برای خشک شدن به طی شدن مدت زمان مشخصی نیاز است. برای ذوب نیز لازم است از کوره استفاد گردد. کتالیزورهایی می توانند سرعت خشک شدن این رزین را افزایش دهند. موضع مهم در استفاده از این رزین، نسبت ترکیب آن با هاردنر است که کیفیت آن را تعیین می کند. بخار این رزین سمی است اما کاربرد های زیادی دارد که از جمله آن می توان به ساخت مجسمه ای سنگی و سنگ مصنوعی اشاره کرد.

رزین‌های پلی‌استر غیراشباع ساده‌ترین و اقتصادی‌ترین سیستم‌های رزینی هستند که آماده‌سازی آن‌ها آسان است و عملکرد خوبی دارند. میلیون‌ها تن از این ماده سالانه در سراسر جهان استفاده می‌شود. این رزین‌ها از پلیمریزاسیون تراکمی دیول‌ها (الکل‌ها) و اسیدهای دی‌بازی (مانند مالئیک انیدرید یا اسید فوماریک) برای تولید استرها ساخته می‌شوند که مایع ویسکوزی بسیار غلیظی است که در استایرن، یک مونومر واکنش‌پذیر حل می‌شود. استایرن ویسکوزیته را به سطحی کاهش می‌دهد که برای آغشته‌سازی یا لایه‌گذاری مناسب باشد.

به‌طور کلی، پلی‌استرها از نظر پایداری حرارتی، مقاومت شیمیایی و ویژگی‌های فرآیندی محدودتر هستند. کاربردهای آن‌ها شامل بازارهای حمل و نقل (قطعات بدنه بزرگ برای خودروها، کامیون‌ها، تریلرها، اتوبوس‌ها)،بازارهای دریایی (بدنه قایق‌ها و تجهیزات دریایی کوچک و بزرگ)، ساختمان‌ها (پنل‌ها، کاورهای وان و دوش)، لوازم خانگی و… می‌شود.

فنولیک

رزین فنولیک یک واکنش از فنول و فرمالدهید است. این رزین‌ها می‌توانند از طریق حرارت و فشار و بدون استفاده از کاتالیزورها یا مواد سخت‌کننده ایجاد شوند. یکی از قدیمی‌ترین رزین‌های ترموست است که با قیمت مناسبی به فروش می‌رسد. رزین‌های فنولیک سخت‌شده بدون نیاز به پرکننده‌های معدنی یا مواد افزودنی ضد آتش، مقاوم به آتش هستند. کامپوزیت‌های فنولیک دارای خواص عالی در دماهای بالا هستند و اگر به‌درستی فرموله و سخت شوند، می‌توانند کامپوزیت‌های کربن به کربن با مقاومت عالی به دما ایجاد کنند. فنولیک‌ها همچنین در برابر مواد شیمیایی مقاومت منحصر به‌فردی دارند.

معایب این رزین‌ها شامل دما و فشار بالای فرآیند سخت‌سازی، زمان‌های طولانی‌تر سخت‌سازی نسبت به پلی‌استرها و دامنه رنگ محدود است. استفاده از رزین‌های فنولیک در کامپوزیت‌ها در حال گسترش است و عمدتاً به‌دلیل مقررات قانونی در مورد گسترش آتش، تولید دود و سمیت دود، این رزین‌ها به‌طور گسترده در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، الکترونیک و به‌عنوان چسب صنعتی در کاربردهای دما بالا و پایین استفاده می‌شوند.

ژل‌کوت

ژل‌کوت‌ها از یک رزین پایه و افزودنی‌ها تهیه می‌شوند. رزین پایه می‌تواند از پلی‌استر، وینیل استر، فنولیک یا اپوکسی باشد. افزودنی‌ها شامل عوامل تیکسوتروپیک، پرکننده‌ها، رنگدانه‌ها و دیگر مواد هستند. ژل‌کوت، همان‌طور که از نامش پیداست، دارای بافت ژل مانند است. این ویژگی به آن این امکان را می‌دهد که روی سطوح عمودی قالب‌ها باقی بماند و از آویزان شدن جلوگیری کند. ژل‌کوت ابتدا در قالب قرار می‌گیرد تا سطح بیرونی ساختار را تشکیل دهد. از آن برای جایگزینی رنگ، اهداف زیبایی‌شناسی و محافظت در برابر عوامل محیطی استفاده می‌شود.

اپوکسی

رزین‌های اپوکسی خانواده‌ای گسترده از مواد هستند. رایج‌ترین آن‌ها از واکنش بیس‌فنول A و اپی‌کلروهیدرین تهیه می‌شوند و گروه‌های عملکردی واکنش‌پذیر در ساختار مولکولی خود دارند. سیستم‌های رزین اپوکسی دارای چگالی شبکه سه‌بعدی بالایی هستند که منجر به بهترین ویژگی‌های مکانیکی نسبت به سایر رزین‌ها می‌شود. در مواردی که نیاز به استحکام و وزن بالا دارد، معمولاً تنها از اپوکسی استفاده می‌شود. این رزین‌ها دارای استحکام و سختی عالی، مقاومت شیمیایی، حرارتی و الکتریکی بسیار خوب هستند.

معایب آن‌ها شامل هزینه بالاتر و دشواری‌های فرآیندی (نیاز به اندازه‌گیری دقیق مقادیر رزین و سخت‌کننده و اغلب نیازمند به سخت‌سازی با حرارت) می‌باشد. سیستم‌های اپوکسی در کاربردهایی مانند هوافضا، دفاع، دریایی، تجهیزات ورزشی، چسب‌ها، درزگیرها، پوشش‌ها، معماری، کف‌پوش‌ها و بسیاری دیگر استفاده می‌شوند.

رزین اپوکسی چیست

رزین های اپوکسی و پلی استر بیش از هر چیزی در هنر استفاده می شوند. برای مثال وسایل تزئیناتی یا زیورالات از موارد استفاده از رزین اپوکسی هستند. در این رزین نیز باید از هاردنر با نسبت مشخصی استفاده کرد. نکته مثبت در مورد این رزین میزان سمی بودن آن است که از سایر انواع رزین کمتر است.

کاربرد رزین چیست؟

همانطور که گفته شد کاربرد رزین ها در صنعت و هنر بسیار زیاد است و از آنها برای بهبود عملکرد و یا خلق محصولات جدید استفاده می شود. به طور کلی کاربرد انواع رزین در ترمیم و تقویت سازه ها، اتصال قطعات در صنایع مختلف مثل هوا و فضا، چسباندن قطعات خودرو، اب بندی قطعات، صنعت جواهر سازی، عایق های الکترونیکی، تولید و ساخت میز و کف پوش، ساخت مجسمه و آثار هنری و… می باشد.

کاربرد رزین برای پوشش فلزات

برای جلوگیری از زنگ زدگی و سایر مشکلاتی که ممکن است برای فلزات در تماس با هوا و رطوبت ایجاد شود، از رزین ها استفاده می شود. این یکی از کاربردهای رزین اپوکسی است. البته عایق های پلی استر نیز در این زمینه کاربرد دارند. اما اپوکسی ها مزایای زیر را نسبت به سایر انواع دارند:

• عایق رطوبتی با کیفیت
• میزان عمر بالاتر
• قابلیت شستشو
• عدم ایجاد خرابی و تغییر شکل

کاربرد رزین ها در تعمیرات وسایل

رزین ها قدرت چسبندگی بسیار بالایی دارند. از این رو نقش قابل توجی در تعمیرگاه ها و برای تعمیر لوازم مختلف دارند. چسب های پلیمری رزینی همه کاره بوده و با استفاده از آن تقریبا می توان هر چیزی مثل چوب، فلز یا پلاستیک را به هم چسباند. یک مزیت دیگر از کاربرد چسب های رزینی عدم تغییر شکل در وسایل تعمیر شده است.

کاربرد رزین های عایق

از رزین ها برای ایجاد عایق در وسایل الکترونیکی، سیم های برق و… نیز استفاده می شود. خاصیت خود رزین در این مورد عدم ترک برداشتن و مقاومت آن در برابر سایش است. تا قبل از رزین برای عایق بندی از پرسلن استفده می شد که خواص و کیفیت عملکرد رزین ها را نداشت.

کاربرد رزین با هدف ساخت میز

یکی از کاربرد های رزین اپوکسی تولید میزهایی است که در دنیا با عنوان رودخانه ای شناخته می شوند. خاصیت انعطاف رزین کمک می کند تا در برخی موارد از آن به جای رومیزی استفاده شود. علاوه بر انعطاف پذیری رزین اپوکسی، محصول تولیدی با آن در برابر شکستن نیز مقاومت خوبی دارد.

کاربرد رزین ها در مجسمه سازی

رزین در هنر بسیار پرکاربرد است. خلق آثار حجمی با رزین های اپوکسی بسیار محبوب است. انعطاف بالای رزین ها به هنرمندان در خلق آثاری کم نظیر بسیار کمک می کند. البته علاوه بر مجسمه سازی رزین ها در ساخت اسباب بازی های مختلف نیز کاربرد دارند. حتی جالب است بدانید که دکمه های تزئینی زیادی نیز با استفاده از رزین ها ساخته می شوند که طرح و نقش های آنها در برخی موارد مسحور کننده به نظر می رسد.

کاربرد رزین ها در ساخت کف پوش ها

اما کف پوش های رزینی در سالهای اخیر با تنوع طرف و رنگ در صنعت ساختمان بسیار محبوب شده اند. در زمان های گذشته از سرامیک، سنگ، موزائیک و… برای کف پوش استفاده می شد. اما امروزه به لطف صنعت و کاربردهای رزین کف پوش های زیبایی ساخته شده اند که تنوع طرح های آنها با طرح های مربوط به کاشی و سرامیک قابل مقایسه نیست.