ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเรซินอีพ็อกซี่และกาวอีพ็อกซี่

(๑) แนวคิดเรื่องเรซินอีพอกซี

เรซินอีพอกซีหมายถึงโครงสร้างโซ่โพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยกลุ่มอีพอกซีสองกลุ่มหรือมากกว่าในสารประกอบโพลีเมอร์ ซึ่งจัดอยู่ในเรซินเทอร์โมเซตติ้ง โดยเรซินที่เป็นตัวแทนคือเรซินอีพอกซีประเภทบิสฟีนอลเอ

(II) ลักษณะของเรซินอีพอกซี (โดยทั่วไปเรียกว่าเรซินอีพอกซีชนิดบิสฟีนอลเอ)

1. ค่าการใช้เรซินอีพอกซีแบบรายบุคคลนั้นต่ำมาก จึงจำเป็นต้องใช้ร่วมกับตัวทำให้เกิดการบ่มจึงจะมีค่าใช้งานได้จริง

2. ความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง: ความแข็งแรงในการยึดเกาะของกาวเรซินอีพอกซีถือเป็นคุณสมบัติหลักของกาวสังเคราะห์

3. การหดตัวระหว่างการบ่มนั้นมีขนาดเล็ก โดยในกาวเรซินอีพอกซีมีการหดตัวที่น้อยที่สุด ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลของการบ่มกาวเรซินอีพอกซีด้วย

4. ทนทานต่อสารเคมีได้ดี: กลุ่มอีเธอร์ วงแหวนเบนซิน และกลุ่มไฮดรอกซิลอะลิฟาติกในระบบการบ่มจะไม่ถูกกัดกร่อนได้ง่ายจากกรดและด่าง ในน้ำทะเล ปิโตรเลียม น้ำมันก๊าด 10% H2SO4 10% HCl 10% HAc 10% NH3 10% H3PO4 10% และ Na2CO3 30% สามารถใช้ได้นานสองปี และใน 50% H2SO4 และ 10% HNO3 แช่ไว้ที่อุณหภูมิห้องนานครึ่งปี ส่วน 10% NaOH (100 ℃) แช่ไว้หนึ่งเดือน ประสิทธิภาพยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

5. ฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม: แรงดันไฟฟ้าพังทลายของเรซินอีพอกซีสามารถมากกว่า 35kv/mm 6. ประสิทธิภาพกระบวนการที่ดี ความเสถียรของขนาดผลิตภัณฑ์ ความต้านทานที่ดี และการดูดซึมน้ำต่ำ ข้อดีของเรซินอีพอกซีชนิดบิสฟีนอลเอนั้นดี แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน: ① ความหนืดในการทำงาน ซึ่งดูเหมือนจะไม่สะดวกในการก่อสร้าง ② วัสดุที่บ่มแล้วเปราะ การยืดตัวมีขนาดเล็ก ③ ความแข็งแรงในการลอกต่ำ ④ ความต้านทานต่อแรงกระแทกทางกลและความร้อนต่ำ

(III) การประยุกต์ใช้และการพัฒนาเรซินอีพอกซี

1. ประวัติการพัฒนาเรซินอีพอกซี: เรซินอีพอกซีได้รับการยื่นขอสิทธิบัตรจากประเทศสวิสเซอร์แลนด์โดย P.Castam ในปี พ.ศ. 2481 กาวอีพอกซีรุ่นแรกได้รับการพัฒนาโดย Ciba ในปี พ.ศ. 2489 และการเคลือบอีพอกซีได้รับการพัฒนาโดย SOCreentee ของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2492 และเริ่มมีการผลิตเรซินอีพอกซีในเชิงอุตสาหกรรมในปี พ.ศ. 2501

2. การใช้เรซินอีพอกซี: ① อุตสาหกรรมการเคลือบ: เรซินอีพอกซีในอุตสาหกรรมการเคลือบต้องการการเคลือบแบบใช้น้ำในปริมาณมากที่สุด การเคลือบผงและการเคลือบแบบมีของแข็งสูงนั้นใช้กันอย่างแพร่หลาย สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในภาชนะท่อส่ง รถยนต์ เรือ อวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ ของเล่น งานฝีมือ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ② อุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์: กาวเรซินอีพอกซีสามารถใช้สำหรับวัสดุฉนวนไฟฟ้า เช่น วงจรเรียงกระแส หม้อแปลง การปิดผนึก การปิดผนึกและการป้องกันส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ผลิตภัณฑ์เครื่องกลไฟฟ้า ฉนวนและการยึดติด การปิดผนึกและการยึดติดแบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำ พื้นผิวของเสื้อคลุม ③ อุตสาหกรรมเครื่องประดับทอง งานฝีมือ อุปกรณ์กีฬา: สามารถใช้สำหรับป้าย เครื่องประดับ เครื่องหมายการค้า ฮาร์ดแวร์ ไม้แบด อุปกรณ์ตกปลา อุปกรณ์กีฬา งานฝีมือ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ④ อุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์: สามารถใช้สำหรับการหุ้ม การบรรจุ และการยึดติดไดโอดเปล่งแสง (LED) หลอดดิจิตอล หลอดพิกเซล จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ ไฟ LED และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ⑤ อุตสาหกรรมก่อสร้าง: นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมถนน สะพาน พื้น โครงสร้างเหล็ก การก่อสร้าง การเคลือบผนัง เขื่อน การก่อสร้างทางวิศวกรรม การซ่อมแซมโบราณวัตถุ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ⑥ สาขากาว วัสดุยาแนว และวัสดุผสม: เช่น ใบกังหันลม หัตถกรรม เซรามิก แก้ว และสารยึดติดชนิดอื่น ๆ แผ่นคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ วัสดุไมโครอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการปิดผนึก เป็นต้น

(IV) ลักษณะของกาวอีพอกซีเรซิน

1. กาวเรซินอีพอกซีขึ้นอยู่กับลักษณะของเรซินอีพอกซีในการแปรรูปหรือการดัดแปลง ดังนั้นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพจึงสอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะ โดยทั่วไปกาวเรซินอีพอกซีต้องมีตัวทำให้เกิดการบ่มด้วยจึงจะใช้ได้ และต้องผสมให้เข้ากันอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้เกิดการบ่มอย่างสมบูรณ์ โดยทั่วไปกาวเรซินอีพอกซีจะเรียกว่ากาว A หรือตัวทำให้เกิดการบ่ม ส่วนตัวทำให้เกิดการบ่มจะเรียกว่ากาว B หรือตัวทำให้เกิดการบ่ม (hardener)

2. สะท้อนถึงคุณสมบัติหลักของกาวอีพอกซีเรซินก่อนการบ่ม ได้แก่ สี ความหนืด ความถ่วงจำเพาะ อัตราส่วน เวลาเจล เวลาที่มีอยู่ เวลาบ่ม ความหนืด (การไหลหยุด) ความแข็ง แรงตึงผิว และอื่นๆ ความหนืด (Viscosity): คือความต้านทานแรงเสียดทานภายในของคอลลอยด์ในการไหล ค่าของมันถูกกำหนดโดยประเภทของสาร อุณหภูมิ ความเข้มข้น และปัจจัยอื่นๆ

เวลาเจล:การบ่มกาวเป็นกระบวนการเปลี่ยนสภาพจากของเหลวไปเป็นของแข็ง โดยจากจุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาของกาวไปจนถึงสถานะวิกฤตของเจล จะมีเวลาแข็งตัว ซึ่งขึ้นอยู่กับปริมาณการผสมกาวเรซินอีพอกซี อุณหภูมิ และปัจจัยอื่นๆ

ทิกโซทรอปี:ลักษณะนี้หมายถึงคอลลอยด์ที่ถูกสัมผัสโดยแรงภายนอก (การสั่น การกวน การสั่น คลื่นอัลตราโซนิก ฯลฯ) โดยมีแรงภายนอกตั้งแต่หนาไปจนถึงบาง เมื่อปัจจัยภายนอกหยุดบทบาทของคอลลอยด์กลับไปสู่สภาพเดิมเมื่อความสม่ำเสมอของปรากฏการณ์เกิดขึ้น

ความแข็ง: หมายถึงความต้านทานของวัสดุต่อแรงภายนอก เช่น การปั๊มนูนและการขีดข่วน ตามวิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน ความแข็งชอร์ (Shore) ความแข็งบริเนลล์ (Brinell) ความแข็งร็อกเวลล์ (Rockwell) ความแข็งโมห์ส (Mohs) ความแข็งบาร์โคล (Barcol) ความแข็งวิกเกอร์ส (Vichers) เป็นต้น ค่าความแข็งและประเภทของเครื่องทดสอบความแข็งที่เกี่ยวข้องกับเครื่องทดสอบความแข็งที่ใช้กันทั่วไป โครงสร้างเครื่องทดสอบความแข็งชอร์นั้นเรียบง่าย เหมาะสำหรับการตรวจสอบการผลิต เครื่องทดสอบความแข็งชอร์สามารถแบ่งได้เป็นประเภท A ประเภท C ประเภท D ประเภท A สำหรับวัดคอลลอยด์อ่อน ประเภท C และ D สำหรับวัดคอลลอยด์กึ่งแข็งและแข็ง

แรงตึงผิว: แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลภายในของเหลว ทำให้โมเลกุลบนพื้นผิวของของเหลวมีแรงเข้าด้านใน แรงนี้ทำให้ของเหลวมีพื้นที่ผิวลดลงมากที่สุด และเกิดแรงขนานกับพื้นผิวของของเหลว ซึ่งเรียกว่าแรงตึงผิว หรือแรงดึงซึ่งกันและกันระหว่างพื้นผิวของของเหลวที่อยู่ติดกันสองส่วนต่อหน่วยความยาว ถือเป็นการแสดงถึงแรงโมเลกุล หน่วยแรงตึงผิวคือ N/m ขนาดของแรงตึงผิวสัมพันธ์กับลักษณะ ความบริสุทธิ์ และอุณหภูมิของของเหลว

3. สะท้อนถึงลักษณะของกาวอีพอกซีเรซินคุณสมบัติหลักหลังการบ่มคือ: ความต้านทาน แรงดันไฟฟ้า การดูดซับน้ำ ความแข็งแรงในการบีบอัด ความแข็งแรงแรงดึง ความแข็งแรงในการเฉือน ความแข็งแรงในการลอก ความแข็งแรงในการกระแทก อุณหภูมิการบิดเบือนจากความร้อน อุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้ว ความเครียดภายใน ความทนทานต่อสารเคมี การยืดตัว ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว การนำความร้อน การนำไฟฟ้า การผุกร่อน ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพ และอื่นๆ

ความต้านทาน:อธิบายลักษณะความต้านทานของวัสดุโดยทั่วไปจะมีความต้านทานพื้นผิวหรือความต้านทานปริมาตร ความต้านทานพื้นผิวเป็นเพียงพื้นผิวเดียวกันระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง ค่าความต้านทานที่วัดได้มีหน่วยเป็น Ω รูปร่างของอิเล็กโทรดและค่าความต้านทานสามารถคำนวณได้โดยการรวมค่าความต้านทานพื้นผิวต่อหน่วยพื้นที่ ความต้านทานปริมาตรหรือที่เรียกว่าค่าความต้านทานปริมาตร ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานปริมาตร หมายถึงค่าความต้านทานผ่านความหนาของวัสดุ เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการกำหนดลักษณะคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุฉนวนไฟฟ้าหรือฉนวนไฟฟ้า เป็นดัชนีที่สำคัญในการกำหนดลักษณะคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุฉนวนไฟฟ้าหรือฉนวนไฟฟ้า ความต้านทานของฉนวนไฟฟ้าต่อกระแสไฟรั่ว 1 ซม.2 มีหน่วยเป็น Ω-m หรือ Ω-cm ยิ่งค่าความต้านทานสูงเท่าไร สมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าก็จะดีขึ้นเท่านั้น

แรงดันไฟฟ้าพิสูจน์: หรือที่เรียกว่าความแข็งแรงของแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อ (ความแข็งแรงของฉนวน) ยิ่งแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มไปยังปลายของคอลลอยด์สูงขึ้นเท่าใด ประจุภายในวัสดุก็จะยิ่งได้รับแรงจากสนามไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้น ยิ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกตัวเป็นไอออนมากขึ้น ส่งผลให้คอลลอยด์เกิดการแตกตัว ทำให้ฉนวนมีแรงดันไฟฟ้าต่ำที่สุด เรียกว่าวัตถุของแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการแตกตัว ทำให้วัสดุฉนวนหนา 1 มม. เกิดการแตกตัว จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นกิโลโวลต์ เรียกว่าความแข็งแรงของแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อฉนวนของวัสดุ เรียกว่า ความแข็งแรงที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้า หน่วยคือ Kv/mm ฉนวนของวัสดุและอุณหภูมิมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ประสิทธิภาพฉนวนของวัสดุฉนวนก็จะยิ่งแย่ลง เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุฉนวนมีความแข็งแรง ฉนวนแต่ละชนิดจะมีอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่อนุญาตที่เหมาะสม ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่านี้ สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยเป็นเวลานาน อุณหภูมิที่มากกว่านี้จะทำให้เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว

การดูดซึมน้ำ:เป็นหน่วยวัดระดับการดูดซับน้ำของวัสดุ โดยหมายถึงเปอร์เซ็นต์การเพิ่มขึ้นของมวลของสารที่แช่อยู่ในน้ำในช่วงระยะเวลาหนึ่งที่อุณหภูมิหนึ่ง

ความแข็งแรงแรงดึง:ความแข็งแรงแรงดึงคือแรงดึงสูงสุดเมื่อเจลถูกยืดจนขาด เรียกอีกอย่างว่าแรงดึง ความแข็งแรงแรงดึง ความแข็งแรงแรงดึง หน่วยเป็น MPa

ความแข็งแรงในการเฉือน:เรียกอีกอย่างว่าความแข็งแรงในการเฉือน หมายถึง พื้นที่ยึดติดของหน่วยที่สามารถทนต่อน้ำหนักสูงสุดที่ขนานกับพื้นที่ยึดติด โดยทั่วไปจะใช้หน่วย MPa

ความแข็งแรงของการลอก:เรียกอีกอย่างว่าความแข็งแรงในการลอก คือ ค่าความเสียหายสูงสุดที่ทนได้ต่อหน่วยความกว้าง เป็นการวัดความจุของเส้นแรง มีหน่วยเป็น kN/m

การยืดออก:หมายถึงคอลลอยด์ที่มีแรงดึงภายใต้การกระทำของความยาวที่เพิ่มขึ้นตามความยาวเดิมเป็นเปอร์เซ็นต์

อุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อน: หมายถึง การวัดค่าความต้านทานความร้อนของวัสดุบ่ม โดยเป็นชิ้นงานวัสดุบ่มที่จุ่มอยู่ในตัวกลางถ่ายเทความร้อนแบบคงที่ซึ่งเหมาะสำหรับการถ่ายเทความร้อน ในการรับน้ำหนักดัดแบบคงที่ของคานประเภทรับน้ำหนักเพียงจุดเดียว ให้วัดการเปลี่ยนรูปดัดของชิ้นงานให้ถึงค่าอุณหภูมิที่กำหนด นั่นคือ อุณหภูมิการเบี่ยงเบนจากความร้อน เรียกว่า อุณหภูมิการเบี่ยงเบนจากความร้อน หรือ HDT

อุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้ว:หมายถึงวัสดุที่บ่มแล้วจากรูปแบบแก้วไปเป็นสถานะไม่มีรูปร่างหรือยืดหยุ่นสูงหรือสถานะเปลี่ยนผ่านของไหล (หรือตรงกันข้ามกับสถานะเปลี่ยนผ่าน) ของช่วงอุณหภูมิที่แคบของจุดกึ่งกลางโดยประมาณ ซึ่งเรียกว่าอุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้ว ซึ่งโดยปกติแสดงเป็น Tg เป็นตัวบ่งชี้ความทนทานต่อความร้อน

อัตราส่วนการหดตัว: หมายถึง อัตราส่วนร้อยละของการหดตัวต่อขนาดก่อนหดตัว โดยที่การหดตัวคือความแตกต่างระหว่างขนาดก่อนและหลังหดตัว

ความเครียดภายใน:หมายถึงการไม่มีแรงภายนอก คอลลอยด์ (วัสดุ) อันเนื่องมาจากการมีข้อบกพร่อง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ตัวทำละลาย และสาเหตุอื่น ๆ ที่ทำให้เกิดความเครียดภายใน

ทนทานต่อสารเคมี: หมายถึง ความสามารถในการทนทานต่อกรด ด่าง เกลือ ตัวทำละลาย และสารเคมีอื่นๆ

ความต้านทานเปลวไฟ:หมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเผาไหม้เมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ หรือขัดขวางไม่ให้การเผาไหม้ดำเนินไปต่อเมื่ออยู่ห่างจากเปลวไฟ

ทนทานต่อสภาพอากาศ: หมายถึง วัสดุที่ถูกแสงแดด ความร้อนและความเย็น ลม ฝน และสภาพภูมิอากาศอื่นๆ

การแก่ตัวลง: การบ่มคอลลอยด์ในกระบวนการแปรรูป จัดเก็บ และใช้งาน เนื่องจากปัจจัยภายนอก (ความร้อน แสง ออกซิเจน น้ำ รังสี แรงทางกล และสื่อเคมี ฯลฯ) ชุดของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือเคมี ทำให้วัสดุพอลิเมอร์เกิดการเปราะ แตกร้าว เหนียว เปลี่ยนสี แตกร้าว ขรุขระ ผิวเป็นฝ้า ลอกเป็นขุย ประสิทธิภาพการทำงานลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป คุณสมบัติทางกลของการสูญเสียของการสูญเสียของไม่สามารถใช้งานได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเสื่อมสภาพ ปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าการเสื่อมสภาพ

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก: หรือเรียกอีกอย่างว่าอัตราความจุ อัตราการเหนี่ยวนำ (Permittivity) หมายถึง "หน่วยปริมาตร" ของวัตถุแต่ละหน่วย ในแต่ละหน่วยของ "ความชันศักย์" สามารถประหยัด "พลังงานไฟฟ้าสถิต" (Electrostatic Energy) ได้มากเพียงใด เมื่อ "การซึมผ่าน" ของคอลลอยด์มากขึ้น (นั่นคือ คุณภาพยิ่งแย่ลง) และกระแสใกล้ลวดมากขึ้น การทำงานก็จะยิ่งยากต่อการเข้าถึงผลของฉนวนที่สมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการรั่วไหลในระดับหนึ่ง ดังนั้น ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุฉนวนโดยทั่วไป ยิ่งน้อยก็ยิ่งดี ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของน้ำคือ 70 ความชื้นน้อยมาก จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ

4. ส่วนใหญ่ของกาวอีพอกซีเรซินเป็นกาวชนิดติดด้วยความร้อน ซึ่งมีคุณสมบัติหลักๆ ดังต่อไปนี้ ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น การบ่มตัวก็จะยิ่งเร็วขึ้น ยิ่งผสมปริมาณมากขึ้น การบ่มตัวก็จะยิ่งเร็วขึ้น กระบวนการบ่มจะเกิดปรากฏการณ์คายความร้อน

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด

M: +86 18683776368 (รวมถึง whatsapp)

โทร:+86 08383990499

Email: grahamjin@jhcomposites.com

ที่อยู่: NO.398 New Green Road เมือง Xinbang เขต Songjiang เซี่ยงไฮ้