مقدمه
رزینهای پلی استر غیراشباع از سال 1935 که معرفی شدند به صورت گستردهای در کاربردهای مختلف مصرف میشوند و میزان مصرف آنها همه روزه رو به افزایش است. پلیاستر غیراشباع با انواع فیلرها، الیافها، رنگها و ... در یک فرایند رادیکالی سخت میشوند. بر اساس نوع کاربرد، رزینهای پلیاستر غیراشباع طراح، فرموله شده و تولید میگردند. تولید رزینهای پلیاستر غیراشباع با استفاده از الکلهای دوعاملی مانند مونو اتیلنگلایکول، دی اتیلنگلایکول، مونو پروپیلنگلایکول و... و اسیدهای دوعاملی مانند فتالیک اسیدها (ارتو، ایزو، ترفتالیک) و انیدرید مالئیک انجام میشوند. با هدف ویژه سازی یک نوع رزین، حجم بالایی تحقیق و مطالعه می شود و این دانش و تجربه ی صنعتی در کنار هم، با سرمایه گذاری منتج به تولید یک رزین خاص می شود. رزین های ویژه را می توان در لیست محصولات ارائه شده توسط شرکت فراپل مشاهده نمود که در اکثر موارد مشابه داخلی ندارند.
تعاریف
رزین پلیاستر Polyester Resin
مواد پلیمری(پیش پلیمری) که حاصل واکنش اسیدهای دو یا چند عاملی با الکلهای دو یا چند عاملی میباشد که این مواد براساس نوع اسید مصرفی به دو دسته اشباع و غیراشباع تقسیم میشوند.
1-رزینهای پلیاستر غیراشباع Unsaturated Polyester Resins
رزینهای پلیاستری که حاصل واکنش الکلها و اسیدهای دو یا چند عاملی میباشد که در این نوع پلیاستر از اسیدهای دارای باند دوگانه مانند مالئیک انیدرید یا فوماریک اسید استفاده شده است. به دلیل استفاده از این نوع اسید در زنجیره پلیمر، پیوندهای دوگانه وجود دارد که به آن غیراشباع گفته میشود.
2- رزینهای پلیاستر اشباع Saturated Polyester Resins
رزینهای پلیاستری که از واکنش اسیدها و الکلهای دو یا چند عاملی تولید میشوند. در این نوع در هیچکدام از الکلها و اسیدهای مصرفی باند دوگانه وجود ندارد و به همین دلیل زنجیر پلیمر اشباع و بدون باند دوگانه است.
تقسیم بندی رزینهای پلیاستری غیراشباع Classification Unsaturated Polyester Resins
بر اساس نوع اسید مصرفی زرین پلیاستر غیراشباع به چند گروه تقسیم میشوند.
1-رزین پلیاستر غیراشباع ارتو Orthophthalic Based Unsaturated Polyester Resin
2- رزین پلیاستر غیراشباع ایزو Isophthalic Based Unsaturated Polyester Resin
3- رزین پلیاستر غیراشباع ترفتالیک Terephthalic Based Unsaturated Polyester Resin
4- رزین پلیاستر غیراشباع مالئیک خالص Pure Maleic Unsaturated Polyester Resin
وجه تمایز انواع رزینهای پلیاستری غیراشباع:
نوع الکل ها و اسیدها مصرفی تعیین کننده ی خواص رزین (محصول) می باشد. به عنوان مثال با استفاده از الکلهای دوعاملی نرمال و ارتو فتالیک انیدرید، رزین پلیاستر غیراشباعی حاصل میشود که در کاربردهای عمومی قابل استفاده است. در حالی که استفاده از ایزوفتالیک اسید یا ترفتالیک اسید در تولید پلی استر، مقاومت شیمیایی و مکانیکی رزین افزایش می دهد که رزین نهایی قابلیت استفاده در کاربردهای ویژه را دارد. استفاده از مواد اولیه متنوع و فرموله کردن رزین، روشی برای ویژه سازی است که در شرکت فراپل جم همراستا با صنعت جهانی تولید رزین انجام میگیرد. معرفی سالانه بیش از 10 نوع محصول جدید و ویژه جهت صنعت کامپوزیت در شرکت دانش بنیان فراپل جم، بیانگر تلاش این شرکت در جهت خودکفایی ملی کشور و تولید دانش بومی می باشد.
3-وینیل استرها Vinyl Esters
با رشد صنعت کامپوزیت، تقاضا برای تولید رزین با کاربردهای ویژه مانند مقاومت شیمیایی بالا، مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی و... نیز افزایش یافت که در سالهای 1950-1960 رزین وینیل استر معرفی گردید. این رزین، حاصل واکنش رزین اپوکسی با اسیدهای غیراشباع است و مانند پلیاسترها در مونومرهای غیر اشباع حل میشود. بنابراین شرایط کار با این نوع مواد مانند پلیاسترها می باشد. رزین های وینیل استر خواص نهایی بسیار متفاوتی با رزین های پلی استر دارند به این صورت که در مقایسه با پلیاسترها، دارای مقاومت شیمیایی و مکانیکی بسیار بالایی می باشند. براساس نوع مواد اولیه مصرفی رزینهای وینیل استر نیز انواع متفاوت دارد که به شرح زیر است.
انواع رزینهای وینیل استر
o رزین وینیل استر بر پایه بیس فنل A Epoxy Vinyl Ester Resin Based on Bisphenol
o رزین وینیل استر بر پایه اپوکسی نوالاک Epoxy Vinyl Ester Resin Based on Epoxy Novolac
o رزین وینیل استر برومینه شده Epoxy Vinyl Ester Resin Based on Brominated Bisphenol A
در زمینه تولید انواع رزین های وینیل استر شرکت دانش بنیان فراپل جم، به عنوان توانمندترین شرکت آن را در ایران این نوع رزینها را با حجم انبوه تولید و عرضه مینماید. مصرف محصولات وینیل استری شرکت فراپل در بازار کامپوزیت ایران و جایگزینی آن به جای انواع وارداتی شرکتهای معتبر بیانگر کیفیت بالا در مقایسه با انواع وارداتی است.
روش آزمون و ارزیابی خواص رزینهای پلیاستر غیراشباع و وینیل استرها
انواع رزینهای پلیاستر غیراشباع و وینیل استرها را میتوان در دو حالت مایع و سخت شده تست نمود. تستهای تعیین رنگ در مقیاس گاردنر، ویسکوزیته، درصد ماده جامد، عدد اسیدی، عدد اپوکسی و واکنش پذیری از جمله تستهایی هستند که روی رزین مایع انجام میشود و تستهایی مانند اندازهگیری مقاومت کششی، خمشی، فشاری، دمای خمشی تحت بار، ارزیابی مقاومت در برابر سوختن و... نیز در گروه تستهایی هستند که بر روی رزین جامد (پخت شده) انجام میشوند.
جهت انجام تستها ذکر شده در بالا نیاز است که تجهیزات، آزمایشگاه و شرایط استاندارد برای تست تامین شود که در همین راستا شرکت فراپل جم با سرمایه گذاری در این بخش توانایی انجام تمامی تستهای پایه مربوط به کنترل خواص رزین در دو حالت مایع و جامد را دارا می باشد. همچنین جهت انجام تستهای ویژه از خدمات آزمایشگاههای معتبر کشور استفاده میکند.
استانداردهای تست رزین