هاردنر های اپوکسی

هاردنر های اپوکسی

به طور معمول، رزین های اپوکسی epoxy resin پخت نشده خواص مقاومتی فیزیکی، شیمیایی و حرارتی بسیار ضعیفی دارند. اما برای رفع این مشکل و به دست آوردن خواص خوب اپوکسی رزین های خطی با مواد قابل پخت واکنش داده و یک ساختار ترموست کراس لینک شده ی سه بعدی را ایجاد می­کند. معمولا به این عملیات پخت رزین می­گویند.

پخت رزین اپوکسی معمولا با واکنش یک اپوکسی با خودش ( هموپلیمریزاسیون) یا واکنش اپوکسی با مواد چند­عاملی (هاردنرها) انجام می­شود. درواقع هر مولکولی که دارای هیدروژن فعال است می­تواند با گروه­های اپوکساید رزین اپوکسی واکنش دهد.

هاردنرهای رایج مورد استفاده در رزین­ های اپوکسی به چند دسته تقسیم می­شوند:

• آمین ­ها
• اسیدها
• انیدریدها
• فنول ­ها
• الکل ­ها
• تیول­ ها

که ترتیب واکنش ­پذیری آن­ها به صورت زیر است:

تیول ­ها > آلیفاتیک آمین ­ها > سیکلوآلیفاتیک آمین­ ها > آروماتیک آمین ­ها > انیدریدها > فنول ها

هاردنر های پلی آمین :

آمین­ ها ترکیباتی هستند که معمولا از آمونیاک به دست می­ آیند. این مواد با توجه به اتم هیدروژن جایگزین شده با گروه­های هیدروکربن به عنوان آمین­ های نوع اول، نوع دوم و نوع سوم تعریف می­شوند. همچنین با توجه به تعداد گروه­ های آمین موجود در مولکول، به عنوان مونو، دی، تری و پلی ­آمین تعریف می­شوند.

آمین ­ها معمولا به سه دسته­ ی آروماتیک، آلیفاتیک و سیکلوآلیفاتیک طبقه بندی می­شوند.

آمین­ های چندعاملی نقش بسیار مهمی را به عنوان هاردنر در صنعت ایفا می­کنند.

پلی­ آمین­ های آلیفاتیک:

پلی­ آمین های آلیفاتیک جزو اقتصادی ­ترین عوامل پخت در رزین اپوکسی به حساب می­آیند. پلی ­آمین­ های آلیفاتیک ویسکوزیته­ ی کمی دارند و سرعت واکنششان بسیار بالاست. این ­مواد دارای مقاومت بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی و حلال ­ها هستند و باعث بهبود خواص فیزیکی سیستم خواهند شد. زمانی که رزین اپوکسی در شرایط محیطی با پلی­ آمین پخت شود، این پوشش در مدت 4 روز به بالاترین خواص فیزیکی و در مدت 7 روز به بالاترین مقاومت شیمیایی خواهد رسید که این مدت زمان با عملیات حرارتی می­تواند بهبود یابد. در پوشش­ های اپوکسی، پلی­ آمین­ های آلیفاتیک معمولا نزدیک به غلظت استوکیومتری استفاده می­شوند. نوموگراف زیر مقدار استوکیومتری پلی­ آمین­ های آلیفاتیک را در مقادیر اپوکسی مختلف به ما می­دهند:

پلی­ آمین­ های آلیفاتیک علاوه بر مزایای ذکر شده معایبی نیز دارند. فراریت بالا، سمی بودن، تمایل به زرد شدن هنگام پخت و نسبت نامناسب مخلوط آن­ها از جمله­ ی این معایب می­باشند. البته این زرد شدن با استفاده از پلی­ آمین­ های با جرم مولکولی بالا و در شرایط محیطی غیر­مرطوب کمتر خواهد بود. معروف­ترین پلی­ آمین­ های آلیفاتیک، اتیلن آمین­ ها هستند که به چهار دسته­ ی DETA (دی اتیلن تری آمین)، TETA (تری اتیلن تترامین)، TEPA (تترااتیلن پنتامین) و مخلوط این آمین­ ها تقسیم می­شوند.