معرفة أساسية براتنجات الإيبوكسي ومواد لاصقة الإيبوكسي

(أ) مفهومراتنج الإيبوكسي

يشير راتنج الإيبوكسي إلى بنية سلسلة البوليمر التي تحتوي على مجموعتين أو أكثر من مجموعات الإيبوكسي في مركبات البوليمر، وينتمي إلى الراتنجات المتصلبة بالحرارة، والراتنج التمثيلي هو راتنج الإيبوكسي من نوع ثنائي الفينول أ.

(II) خصائص راتنجات الإيبوكسي (والتي يشار إليها عادة باسم راتنجات الإيبوكسي من نوع ثنائي الفينول أ)

1. قيمة تطبيق راتنج الإيبوكسي الفردي منخفضة للغاية، ويجب استخدامه بالتزامن مع عامل المعالجة ليكون له قيمة عملية.

2. قوة ربط عالية: قوة ربط مادة لاصقة راتنج الإيبوكسي هي في طليعة المواد اللاصقة الاصطناعية.

3. انكماش المعالجة صغير، وفي مادة لاصقة راتنج الإيبوكسي يكون انكماش المادة اللاصقة هو الأصغر، وهو أيضًا أحد الأسباب التي تجعل مادة لاصقة راتنج الإيبوكسي اللاصقة تعالج بسرعة عالية.

4. مقاومة كيميائية جيدة: لا تتأثر مجموعة الإيثر وحلقة البنزين ومجموعة الهيدروكسيل الأليفاتية في نظام المعالجة بسهولة بالأحماض والقلويات. يمكن استخدامها لمدة عامين في مياه البحر، والبترول، والكيروسين، ومحاليل حمض الكبريتيك (H2SO4) وحمض الهيدروكلوريك (HCl) وحمض الأسيتيك (HAc) والأمونيا (NH3) وحمض الفوسفوريك (H3PO4) وكربونات الصوديوم (Na2CO3) بتركيز 10%؛ كما يمكن غمرها في محلول حمض الكبريتيك بتركيز 50% وحمض النيتريك بتركيز 10% عند درجة حرارة الغرفة لمدة ستة أشهر؛ وفي محلول هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 10% (عند 100 درجة مئوية) لمدة شهر، دون أن يتغير أداؤها.

٥. عزل كهربائي ممتاز: يمكن أن يتجاوز جهد الانهيار لراتنج الإيبوكسي ٣٥ كيلوفولت/مم. ٦. أداء معالجة جيد، وثبات في حجم المنتج، ومقاومة جيدة، وامتصاص منخفض للماء. يتميز راتنج الإيبوكسي من نوع ثنائي الفينول أ بمزايا جيدة، ولكنه لا يخلو من العيوب: ١. لزوجة تشغيلية، مما قد يكون غير ملائم نوعًا ما في عملية البناء. ٢. المادة المتصلبة هشة، واستطالتها منخفضة. ٣. قوة تقشير منخفضة. ٤. مقاومة ضعيفة للصدمات الميكانيكية والحرارية.

(ثالثاً) تطبيق وتطويرراتنج الإيبوكسي

1. تاريخ تطور راتنج الإيبوكسي: تم تقديم طلب براءة اختراع سويسرية لراتنج الإيبوكسي بواسطة P.Castam في عام 1938، وتم تطوير أول مادة لاصقة من الإيبوكسي بواسطة Ciba في عام 1946، وتم تطوير طلاء الإيبوكسي بواسطة SOCreentee من الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1949، وبدأ الإنتاج الصناعي لراتنج الإيبوكسي في عام 1958.

٢. استخدامات راتنج الإيبوكسي: ١- صناعة الطلاء: يتطلب راتنج الإيبوكسي في صناعة الطلاء كميات كبيرة من الطلاءات المائية، ويُستخدم على نطاق واسع الطلاء المسحوق والطلاءات عالية الصلابة. ويمكن استخدامه على نطاق واسع في حاويات خطوط الأنابيب، والسيارات، والسفن، والفضاء، والإلكترونيات، والألعاب، والحرف اليدوية، وغيرها من الصناعات. ٢- الصناعة الكهربائية والإلكترونية: يمكن استخدام لاصق راتنج الإيبوكسي في مواد العزل الكهربائي، مثل المقومات والمحولات، والتغليف، وعزل وحماية المكونات الإلكترونية، والمنتجات الكهروميكانيكية، والعزل والربط، وعزل وربط البطاريات، والمكثفات، والمقاومات، والمحاثات، وأسطح الأغطية. ٣- صناعة المجوهرات الذهبية والحرف اليدوية والسلع الرياضية: يمكن استخدامه في اللافتات والمجوهرات والعلامات التجارية والأدوات والمعدات الرياضية والمضارب ومعدات الصيد والسلع الرياضية والحرف اليدوية وغيرها من المنتجات. ④ صناعة الإلكترونيات الضوئية: يُستخدم في تغليف وتعبئة وربط الثنائيات الباعثة للضوء (LED)، والأنابيب الرقمية، وأنابيب البكسل، والشاشات الإلكترونية، وإضاءة LED، وغيرها من المنتجات. ⑤ صناعة البناء: يُستخدم على نطاق واسع في الطرق والجسور والأرضيات والهياكل الفولاذية والبناء وطلاء الجدران والسدود والإنشاءات الهندسية وترميم الآثار وغيرها من الصناعات. ⑥ مجال المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب والمواد المركبة: مثل شفرات توربينات الرياح، والحرف اليدوية، والسيراميك، والزجاج، وأنواع أخرى من الربط بين المواد، ومركبات صفائح ألياف الكربون، وختم مواد الإلكترونيات الدقيقة، وما إلى ذلك.

(رابعاً) خصائصلاصق راتنج الإيبوكسي

1. يعتمد لاصق راتنج الإيبوكسي على خصائص راتنج الإيبوكسي لإعادة المعالجة أو التعديل، بحيث تتوافق معايير أدائه مع المتطلبات المحددة، وعادة ما يحتاج لاصق راتنج الإيبوكسي أيضًا إلى عامل معالجة لاستخدامه، ويجب خلطه بشكل متجانس حتى يتم معالجته بالكامل، وعمومًا يُعرف لاصق راتنج الإيبوكسي باسم الغراء A أو العامل الرئيسي، ويُعرف عامل المعالجة باسم الغراء B أو عامل المعالجة (المصلب).

٢. من الخصائص الرئيسية لمادة لاصقة راتنج الإيبوكسي قبل التصلب: اللون، واللزوجة، والكثافة، والنسبة، ووقت التصلب، ووقت التوافر، ووقت التصلب، وخاصية الانسيابية (توقف التدفق)، والصلابة، والتوتر السطحي، وما إلى ذلك. اللزوجة: هي مقاومة الاحتكاك الداخلي للمادة الغروية أثناء التدفق، وتتحدد قيمتها بنوع المادة، ودرجة الحرارة، والتركيز، وعوامل أخرى.

وقت التصلبإن عملية معالجة الغراء هي عملية التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، بدءًا من بداية تفاعل الغراء وحتى الحالة الحرجة للهلام، والتي تميل إلى أن تصبح صلبة، ويتم تحديد وقت الهلام من خلال كمية خلط غراء راتنج الإيبوكسي ودرجة الحرارة وعوامل أخرى.

الانسيابيةتشير هذه الخاصية إلى الغرواني الذي يتعرض لقوى خارجية (الرج، التحريك، الاهتزاز، الموجات فوق الصوتية، إلخ)، حيث تتغير القوة الخارجية من سميكة إلى رقيقة، وعندما تتوقف العوامل الخارجية عن عمل الغرواني، يعود إلى حالته الأصلية عندما تكون قوام الظاهرة.

صلابةيشير مصطلح الصلابة إلى مقاومة المادة للقوى الخارجية مثل النقش والخدش. وتُقاس الصلابة وفقًا لطرق الاختبار المختلفة، مثل صلابة شور، وصلابة برينل، وصلابة روكويل، وصلابة موس، وصلابة باركول، وصلابة فيكرز، وغيرها. وتعتمد قيمة الصلابة ونوع جهاز الاختبار المستخدم على عدة عوامل. يتميز جهاز اختبار صلابة شور ببساطة تركيبه، مما يجعله مناسبًا لفحص الإنتاج. وينقسم جهاز اختبار صلابة شور إلى ثلاثة أنواع: النوع A، والنوع C، والنوع D. يُستخدم النوع A لقياس المواد الغروية اللينة، بينما يُستخدم النوعان C وD لقياس المواد الغروية شبه الصلبة والصلبة.

التوتر السطحيالتوتر السطحي هو قوة تجاذب بين جزيئات السائل، مما يؤدي إلى تقارب جزيئات سطحه. هذه القوة تجعل السائل يتقلص قدر الإمكان، وتتشكل خطوط موازية لسطح السائل، وهو ما يُعرف بالتوتر السطحي. أو هو قوة التجاذب المتبادل بين جزأين متجاورين من سطح السائل لكل وحدة طول، وهو مظهر من مظاهر القوة الجزيئية. وحدة قياس التوتر السطحي هي نيوتن/متر (N/m). يرتبط مقدار التوتر السطحي بنوع السائل ونقائه ودرجة حرارته.

3. تعكس خصائصلاصق راتنج الإيبوكسيبعد المعالجة، تشمل الخصائص الرئيسية ما يلي: المقاومة، الجهد، امتصاص الماء، قوة الضغط، قوة الشد، قوة القص، قوة التقشير، قوة الصدم، درجة حرارة التشوه الحراري، درجة حرارة التحول الزجاجي، الإجهاد الداخلي، المقاومة الكيميائية، الاستطالة، معامل الانكماش، الموصلية الحرارية، الموصلية الكهربائية، مقاومة العوامل الجوية، مقاومة الشيخوخة، وما إلى ذلك.

مقاومةتصف هذه الدراسة خصائص مقاومة المواد، وعادةً ما تُقاس بمقاومة السطح أو مقاومة الحجم. مقاومة السطح هي ببساطة قيمة المقاومة المقاسة على نفس السطح بين قطبين كهربائيين، ووحدتها أوم (Ω). يمكن حساب قيمة المقاومة بناءً على شكل القطب الكهربائي وقيمتها من خلال جمع المقاومة السطحية لكل وحدة مساحة. أما مقاومة الحجم، والمعروفة أيضًا بمعامل مقاومة الحجم، فتشير إلى قيمة المقاومة عبر سُمك المادة، وهي مؤشر مهم لتوصيف الخصائص الكهربائية للمواد العازلة. تُقاس مقاومة العزل الكهربائي لكل 1 سم² بوحدة أوم-متر (Ω-m) أو أوم-سنتيمتر (Ω-cm). كلما زادت المقاومة، تحسنت خصائص العزل.

جهد الاختباريُعرف أيضًا باسم قوة تحمل الجهد (قوة العزل)، فكلما زاد الجهد المطبق على طرفي المادة العازلة، زادت الشحنة داخل المادة المعرضة لقوة المجال الكهربائي، وزاد احتمال تأينها نتيجة التصادم، مما يؤدي إلى انهيار المادة العازلة. يُطلق على الجهد الأدنى اللازم لانهيار العازل اسم جهد الانهيار. يتطلب انهيار مادة عازلة بسمك 1 مم تطبيق جهد بالكيلوفولت، ويُسمى هذا الجهد بقوة تحمل العزل للمادة العازلة، ويُشار إليه بجهد التحمل، ووحدته: كيلوفولت/مم. ترتبط عزل المادة العازلة ودرجة الحرارة ارتباطًا وثيقًا. فكلما ارتفعت درجة الحرارة، تدهور أداء العزل للمادة العازلة. ولضمان قوة العزل، لكل مادة عازلة حد أقصى مناسب لدرجة حرارة التشغيل المسموح بها. عند درجة حرارة أقل من ذلك، يمكن استخدامها بأمان لفترة طويلة، بينما عند تجاوز هذه الدرجة، تتلف المادة بسرعة.

امتصاص الماءهو مقياس لمدى امتصاص المادة للماء. ويشير إلى النسبة المئوية للزيادة في كتلة مادة مغمورة في الماء لفترة زمنية محددة عند درجة حرارة معينة.

قوة الشدقوة الشد هي أقصى إجهاد شد عند شد الجل حتى ينكسر. تُعرف أيضًا باسم قوة الشد. ووحدتها هي ميجا باسكال (MPa).

قوة القص: والمعروفة أيضًا باسم قوة القص، تشير إلى وحدة مساحة الربط التي يمكنها تحمل أقصى حمل موازٍ لمنطقة الربط، ووحدة القياس الشائعة الاستخدام هي ميجا باسكال.

قوة التقشير: والمعروفة أيضًا باسم قوة التقشير، هي أقصى حمل ضرر يمكن أن تتحمله وحدة العرض، وهي مقياس لقدرة خط القوة، ووحدتها كيلو نيوتن / متر.

استطالةيشير إلى الغرواني في قوة الشد تحت تأثير زيادة طول النسبة المئوية في الطول الأصلي.

درجة حرارة الانحراف الحرارييشير إلى مقياس مقاومة الحرارة لمادة المعالجة، وهو عبارة عن عينة من مادة المعالجة مغمورة في نوع من وسط نقل الحرارة متساوي الحرارة مناسب لنقل الحرارة، في حمل الانحناء الساكن من نوع الشعاع المدعوم ببساطة، يتم قياس تشوه انحناء العينة للوصول إلى القيمة المحددة لدرجة الحرارة، أي درجة حرارة الانحراف الحراري، والتي يشار إليها باسم درجة حرارة الانحراف الحراري، أو HDT.

درجة حرارة التحول الزجاجييشير إلى المادة المعالجة من الشكل الزجاجي إلى الانتقال إلى الحالة غير المتبلورة أو المرنة للغاية أو السائلة (أو عكس الانتقال) لنطاق درجة الحرارة الضيق لنقطة المنتصف التقريبية، والمعروفة باسم درجة حرارة التحول الزجاجي، والتي عادة ما يتم التعبير عنها بـ Tg، وهي مؤشر على مقاومة الحرارة.

نسبة الانكماش: يُعرَّف بأنه النسبة المئوية لنسبة الانكماش إلى الحجم قبل الانكماش، والانكماش هو الفرق بين الحجم قبل الانكماش وبعده.

الضغط النفسي الداخلييشير إلى غياب القوى الخارجية، والغرواني (المادة) بسبب وجود العيوب، وتغيرات درجة الحرارة، والمذيبات، وأسباب أخرى للإجهاد الداخلي.

مقاومة المواد الكيميائيةيشير إلى القدرة على مقاومة الأحماض والقلويات والأملاح والمذيبات والمواد الكيميائية الأخرى.

مقاومة اللهبيشير إلى قدرة المادة على مقاومة الاحتراق عند ملامستها للهب أو على إعاقة استمرار الاحتراق عند ابتعادها عن اللهب.

مقاومة للعوامل الجويةيشير إلى تعرض المادة لأشعة الشمس والحرارة والبرودة والرياح والأمطار وغيرها من الظروف المناخية.

شيخوخةأثناء معالجة المواد الغروية وتخزينها واستخدامها، تتعرض لسلسلة من التغيرات الفيزيائية أو الكيميائية نتيجة عوامل خارجية (كالحرارة والضوء والأكسجين والماء والأشعة والقوى الميكانيكية والمواد الكيميائية، وغيرها). يؤدي ذلك إلى تدهور تدريجي في الخواص الميكانيكية للمادة البوليمرية، مما يجعلها غير قابلة للاستخدام. تُعرف هذه الظاهرة بالتقادم.

ثابت العزل الكهربائييُعرف أيضًا باسم معدل السعة، أو معدل الحث (السماحية). يشير إلى مقدار الطاقة الكهروستاتيكية التي يمكن تخزينها في كل وحدة حجم من الجسم، وذلك من خلال تدرج الجهد. كلما زادت نفاذية المادة الغروانية (أي كلما ساءت جودتها)، وكلما اقتربت من سلكين يمر بهما التيار، كلما صعب تحقيق العزل الكامل، أي كلما زاد احتمال حدوث تسريب. لذلك، كلما كان ثابت العزل الكهربائي للمادة العازلة أصغر، كان ذلك أفضل. يبلغ ثابت العزل الكهربائي للماء 70، لذا فإن رطوبة قليلة جدًا ستحدث تغييرات ملحوظة.

4. معظملاصق راتنج الإيبوكسيوهو مادة لاصقة تتصلب بالحرارة، وله الخصائص الرئيسية التالية: كلما ارتفعت درجة الحرارة زادت سرعة التصلب؛ وكلما زادت كمية المادة المخلوطة زادت سرعة التصلب؛ وتتميز عملية التصلب بظاهرة طاردة للحرارة.

شركة شنغهاي أوريسين لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة

رقم الهاتف: +86 18683776368 (واتساب أيضاً)

هاتف: +86 08383990499

Email: grahamjin@jhcomposites.com

العنوان: رقم 398، طريق نيو جرين، بلدة شينبانغ، مقاطعة سونغجيانغ، شنغهاي