نظرة عامة شاملة على راتنج الإيبوكسي: التاريخ والتصنيف والخصائص الرئيسية

نبذة تاريخية عن تطور راتنج الإيبوكسي

• في عام 1936، قام العالم السويسري ب. كاستان بتصنيع راتنج الإيبوكسي لأول مرة.
• في عام 1942، اكتشف الدكتور إس. أو. جرينلي في الولايات المتحدة في شركة ديفو ورينولدز [الولايات المتحدة الأمريكية] لأول مرة استخدام مادة إبيكلورهيدرين من إنتاج شركة شل لإعداد راتنج الإيبوكسي.
• في عام 1943، نشر العالم السويسري ب. كاستان أول براءة اختراع لراتنج الإيبوكسي، والتي تم ترخيصها لشركة سيبا.
• في عام 1945، نشرت شركة سيبا أول براءة اختراع بشأن استخدام راتنج الإيبوكسي في المواد اللاصقة ومواد الصب.
• في الخمسينيات من القرن العشرين، قامت شركات سيبا وشل وداو بتطوير سلسلة من الدرجات المختلفة من راتنجات الإيبوكسي تجارياً.
• بحلول عام 2015، وصل استهلاك راتنج الإيبوكسي في البر الرئيسي للصين إلى 1.5 مليون طن، ويُستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية:
  • الطلاءات البحرية والصيانة
  • طلاءات الحماية الصناعية
  • المواد اللاصقة
  • الهندسة المدنية
  • المركبات
  • المواد الالكترونية
  • طلاء السيارات

تصنيف راتنجات الايبوكسي

تشمل الأنواع الشائعة من راتنجات الإيبوكسي بيسفينول أ، وبيسفينول ف، وإيبوكسي فينولي. ويمثل نوع بيسفينول أ ما بين 80 و85% من إجمالي استهلاك راتنجات الإيبوكسي، مما يوفر تنوعًا جيدًا وفعالية من حيث التكلفة، على الرغم من أنه يتميز عادةً بلزوجة أعلى.

خصائص أنواع مختلفة من راتنجات الإيبوكسي

• إيبوكسي فينولي:يتميز بمقاومة ممتازة للحرارة والمقاومة الكيميائية، ولكنه متوفر غالبًا في أشكال شبه صلبة أو صلبة ويكون عادةً أكثر تكلفة. عند استخدام راتنج الإيبوكسي الفينولي، من المهم اختيار عامل المعالجة بعناية لأن الإيبوكسي الفينولي لا يمكنه تحقيق درجة عالية من المعالجة في درجة حرارة الغرفة. لذلك، يجب اختيار عامل معالجة يسمح للإيبوكسي الفينولي بالمعالجة في درجة حرارة الغرفة. إذا لم يتم معالجته بالكامل، فقد يكون أداؤه أقل من أداء نوع بيسفينول أ.
• بيسفينول نوع F:يتميز بلزوجة منخفضة للغاية وخصائص عزل كهربائية جيدة ومقاومة أفضل للأحماض مقارنة بنوع البيسفينول أ. ومع ذلك، فإن معدل تفاعله أبطأ وتوافقه ضعيف مع بعض عوامل المعالجة، وهو أكثر تكلفة قليلاً.
• بيسفينول نوع أ:هذا هو راتنج الإيبوكسي الأكثر استخدامًا، حيث يمثل 80-85% من إجمالي استهلاك راتنج الإيبوكسي. تشتهر راتنجات إيبوكسي بيسفينول أ بخصائصها الميكانيكية الممتازة وقدرتها على الالتصاق وتعدد استخداماتها، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الطلاءات والمواد اللاصقة والمركبات. فهي توفر توازنًا جيدًا بين الفعالية من حيث التكلفة والأداء. ومع ذلك، فإن راتنجات بيسفينول أ عادةً ما تكون ذات لزوجة أعلى، مما قد يشكل تحديات في المعالجة وقد يتطلب التخفيف أو استخدام عوامل معالجة محددة لتحسين السيولة. وعلى الرغم من ذلك، فإنها تظل الخيار المفضل في العديد من التطبيقات الصناعية نظرًا لخصائصها الشاملة وتوافرها. تشمل راتنجات الإيبوكسي المستخدمة بشكل شائع في السوق E20 وE51 وما إلى ذلك. عادةً ما يتم استخدام E44 القائم على المذيبات للطلاءات، ويُستخدم E20 بشكل أكثر شيوعًا لمكافحة التآكل، ويُستخدم E51 في الغالب لمكافحة التآكل أو المواد اللاصقة عالية الصلابة أو الخالية من المذيبات. بغض النظر عن نوع المادة المستخدمة، فمن الضروري اختيار عامل المعالجة المناسب.

تخفيف راتنج الإيبوكسي

تشتمل المخففات النشطة الشائعة على AGE، وفينيل جليسيديل إيثر، وبنزيل جليسيديل إيثر، وبوتيل جليسيديل إيثر.

• بوتيل جليسيديل إيثر (501، BGE) يقدم أفضل تأثير تخفيف ولكنه مزعج للغاية، لذلك لا ينصح باستخدامه المباشر في التركيبات.
• فينيل جليسيديل إيثر (690) يجب تجنبها أيضًا (مسببة للسرطان). إذا كانت هناك حاجة إلى مقاومة كيميائية عالية، يمكن استخدام أورثو-كريسول غليسيديل إيثر.
  في السوق المحلية، يتم استخدام الكحول البنزيلي والAGEs بشكل أساسي كمخفضات للزوجة في مكون الراتنج. يعتبر الكحول البنزيلي آمنًا بشكل عام للاستخدام في معظم المواقف ولكن قد يكون محظورًا في مناطق أو تطبيقات معينة لأنه غير تفاعلي وقد يهاجر وينطلق أثناء الاستخدام.