رزین سنگ و آجر نما
رزین چیست
رزین ترکیبی طبیعی یا مصنوعی است که بسیار چسبناک است و تحت شرایطی سخت می شود. معمولاً در الکل قابل حل است اما در آب حل نمی شود. این ترکیب به طرق گوناگون طبقه بندی می شود که بستگی به ترکیب شیمیایی و مورد مصرف آن دارد. همچنین کاربردهای زیادی در هنر، تولید پلیمر و غیره دارد. رزین طبیعی از گیاهان بدست می آید. بهترین نمونه آن شیره درخت کاج است که بوی تندی دارد. همانطور که می دانید این ماده بسیار چسبنده است ولی در اثر گذشت زمان سفت می شود. تعدادی از گیاهان دیگر نیز رزین تولید می کنند و این مواد هزاران سال است که مورد استفاده بشر قرار گرفته است. بعضی گیاهان ماده ای مشابه به نام صمغ تراوش می کنند که با آب واکنش نمی دهد و نرمتر و انعطاف پذیرتر است. رنگ رزین گیاهی از شفاف تا قهوه ای تیره متغیر است و میزان سختی و کدورت آن متفاوت است. بعضی از آنها بشدت فرار هستند چون حاوی ترکیبات ناپایدارند. اشتباه در تشخیص درختان رزین دار نیز گاهی می تواند باعث حوادث ناگوار شود، چون بعضی از آنها حاوی هپتان هستند که هیدروکربنی قابل اشتعال و انفجار است. ماده معروف و زینتی کهربا نیز در اثر سخت شدن رزین گیاهی بدست می آید و اغلب به رنگ طلایی تیره یافت می شود که رنگ متعارف رزینهای گیاهی است. کهربا در رنگهای نادر دیگری مانند آبی نیز دیده می شود. هزاران سال است که بشر از رزینهای طبیعی استفاده می کند. رزین کاج برای درزگیری قایقها، مومیایی کردن اجساد، ظروف غذا و مصارف دیگر استفاده شده است. همچنین در ساخت لاک، جلا، جوهر، عطر، جواهر و بسیاری از اشیاء دیگر مورد استفاده است. با پیشرفت تکنولوژی، بشر پی برد که این ماده می تواند به پلیمر تبدیل شود و کمی بعد از آن رزینهای مصنوعی کشف شد. در اکثر موارد پلیمرها با رزینهای مصنوعی ساخته می شوند که ارزانتر و تصفیه آنها راحت تر است. انواع رزینهای مصنوعی پایدارتر، قابل پیش بینی تر و یکنواخت تر از رزینهای طبیعی هستند چون تحت شرایط کنترل شده ساخته می شوند و امکان تولیدات ناخالص در آن وجود ندارد. آنها از طریق ترکیب کردن مواد شیمیایی در آزمایشگاه ساخته می شوند و نتیجه واکنش تشکیل ترکیبات چسبناک است. این ماده می تواند در تولید پلاستیک، رنگ و بسیاری از مواد مشابه بجای رزین طبیعی مصرف شود.
انواع رزین ها
انواع رزین عبارتند از:
- رزین پلیاستر
- رزین اپوکسی
- رزین وینیل‌استر
- رزین فنولیک
- رزین های پلی یورتانی
- رزین اکریلیک
رزین پلی استر
رزین پلی استر اشباع در صنعت به رزینی اطلاق میشود که هیچ پیوند دوگانه و یا سه گانه ای در ساختار و زنجیر پلیمری آن وجود ندارد. معمولا به دلیل شباهتی که از نظر لفظی بین پلی استر اشباع و غیر اشباع وجود دارد، عموما این دو رزین با واژه عمومی پلی استر در بین صنعتگران جا افتاده است حال آنکه تفاوت های اساسی و مهمی بین این دو دسته رزین وجود دارد. وجود این تمایزها در ساختار پلیمر باعث شده است تا به طور کلی صنعت پلی استر اشباع و غیر اشباع در حوزههای کاملا متفاوتی قرار بگیرند.
مقایسه پلی استر اشباع و پلی استر غیر اشباع
رزین های پلی استر اشباع پلیمرهای ترموپلاستیکی هستند که نقش پر رنگی در صنعت رنگ و پوشش، پوششهای قوطی مواد غذایی، الیاف پلی استر و بطریهای شفاف آب معدنی دارند، در حالی که عمده مصرف رزین پلی استر غیر اشباع بیشتر در صنعت ساخت کامپوزیت، فرآیندهای SMC و BMC و تولید قطعات با ضخامت است. پلی استر اشباع چسبندگی بسیار خوبی با فلزات دارد و به همین دلیل هنگام استفاده از آن نیاز نیست از لایه آستر برای ایجاد چسبندگی با لایه های بعدی استفاده کرد و خود پلی استر به تنهایی این ویژگی را داراست. همچنین در مقایسه با پلی استر غیر اشباع، رزین های پلی استر اشباع هنگام استفاده به عنوان پوشش، انعطاف پذیری و مقاومت بیشتری در برابر ضربه و ترک خوردگی دارند در حالی که رزینهای پی استر غیر اشباع پس از پخت تردی زیادی داشته و مقاومت در برابر ضربه را پاس نخواهد کرد و دچار رنگ پریدگی میشوند.
کاربرد و مصارف رزین های پلی استر اشباع
یکی از دسته بندیهای پرکاربرد که در صنعت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد، دسته بندی بر اساس جامد و مایع بودن است. کاربرد و مصارف رزین های پلی استر اشباع بنا بر مایع یا جامد بودن به شرح ذیل می باشد:
پلی استر اشباع جامد
پلی استرهای جامد پودری بصورت پودر و پرک در بازار موجود میباشند، در حالی که پلی استرهای مایع بصورت محلولی با حلالهایی نظیر بوتیل استات، سولوسو و …. در درصد جامدهای متفاوت مورد استفاده قرار میگیرند. از مزایای استفاده از پلی استر جامد در رنگها و پوششهای پودری, می توان به عدم آلودگی محیط زیستی به علت نبودن حلال در سیستم، سهولت کاربرد و قابل بازیافت بودن پودر هدر رفته در محیط اشاره کرد، به این ترتیب که پودرهای ریخته شده روی زمین و اطراف را میتوان جمعآوری کرده و دوباره در اکسترودر به ترکیبات اضافه کرد. پلی استرهای اشباع جامد میتوانند بصورت هیبریدی (مخلوط) با اپوکسی جامد و یا همراه با عامل پخت تری گلیسیدیل ایزوسیانورات (TGIC) مورد استفاده قرار بگیرند. در نهایت پوشش بدست آمده پس از پخت باید صاف و صیقلی باشد و اصطلاحا پوست پرتغالی نشود. همچنین پوشش اعمال شده باید به اندازه کافی منعطف و چقرمه (ductile) باشد تا هر شکل و پروفایل پیچیدهای را بدون ترک خوردگی پوشش دهد.
از رزینهای جامد برای رنگهای پودری جهت استفاده در صنعت خودرو، تجهیزات و وسایل خانگی و به طور کلی صنایعی که عمدتا با فلزات سروکار دارند استفاده میشود. روش پوشش دهی با پودر به این صورت است که ابتدا پودر باردار شده و با استفاده از gun روی سطح فلزی با بار ناهمنام پاشیده میشود. در نهایت فلز وارد یک آون با دمای مشخص شده و تحت حرارت قرار میگیرد تا پودر جامد ذوب و سپس پخت شود.
پلی استر اشباع مایع
رزینهای پلی استر اشباع مایع بصورت محلولی با درصد جامدهای 60، 70 درصد و …… در بازار ارائه میشود. عمده مصرف این پوششها در صنعت پوشش دهی قوطیهای کنسرو است که به صنعت can coating معروف است. معمولا به علت قیمت ارزانتر پلی استر اشباع در مقایسه با اپوکسی، برای پوششهای بیرونی از پلیاستر و برای پوشش داخلی قوطیها از اپوکسی استفاده میشود. روش استفاده از رزینهای پلی استر اشباع مایع، به این صورت است که رزین با اسپری روی سطح پاشیده شده و سپس پوشش اعمالی با یک تیغه بصورت یکنواخت روی سطح توزیع میشود. سپس رزین به همراه هاردنر تحت دما پخت و تثبیت میشود. نکته حایز اهمیت در رزینهای مایع سازگاری رزین با عامل پخت است. معمولا از ملامین و پلی ایزوسیانات در پخت رزین پلی استر مایع استفاده میشود.
رزین اپوکسی
رزین اپوکسی از تکپارها که مولکول‌های واحدی هستند و از به هم پیوستن آنها بسپارها یا همان پلیمرها که مولکول‌های بزرگ را تشکیل می‌دهند، با زنجیر کوتاه که در انتهایشان یک گروه اپوکساید قرار دارد تشکیل میشود. رزین اپوکسی در ابتدا به صورت بی‌رنگ و کاملاً شفاف بوده که با اضافه نمودن پیگمنت‌های رنگی در انواع رنگها تولید میگردد.
رزین اپوکسی بر اساس نوع هاردنر (سخت‌کننده) به اپوکسی‌های پلی آمین و پلی آمید دسته‌بندی میگردد.
سخت‌کننده‌های آمینی را معمولاً برای اپوکسی‌های بدون حلال با کاربری چسب و کفپوش یا برای کاربری‌هایی که ضخامت بالایی از مواد مد نظر است مورد استفاده قرار می‌دهند. اما پلی آمیدها را نمی‌توان در ضخامت‌های بالا مورد استفاده قرار داد و از آنها برای ضخامت‌های کمتر از ۲۰۰ میکرون به عنوان رنگ و پوششهای محافظتی استفاده میگردد.
به عبارت کلی تر میتوان گفت اپوکسی‌های پلی آمینی به عنوان چسب و کفپوش یا در صنایع قالب سازی و تزئینی و اپوکسی‌های پلی آمیدی به عنوان رنگهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
پوششهای اپوکسی به دلیل ویژگیهای خاصشان در صنایع مختلف به عنوان رنگهای صنعتی ضد خورندگی، کف پوش‌ها، چسب، کامپوزیت‌ها و … مورد استفاده قرار میگیرند.
کار برد های رزین اپوکسی
رزین اپوکسی ماده بادوامی است که به عنوان یک محصول همه کاره در بسیاری از صنایع از هنر گرفته تا صنعت اتومبیل سازی کاربرد دارد. این ماده بادوام در متریال‌های گوناگونی از جمله چوب، پارچه، شیشه و فلز به کار برده میشود. از جمله کاربردهای رزین‌اپوکسی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- استفاده از رزین‌اپوکسی به عنوان چسب
- سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی
- رنگ آمیزی
- پوشش و درزگیری
- تعمیرات
- جواهرسازی
- مقاومت شیمیایی و مکانیکی بسیار بالا و مناسب برای استفاده به عنوان کف پوش کارخانه‌ها
- کفپوش اپوکسی آنتی‌استاتیک کانداکتیو مناسب برای هدایت الکتریسیته ساکن
- کفپوش اپوکسی آنتی‌باکتریال مناسب برای مراکز بهداشتی
- فرآوری اصولی سنگ
- استحکام بخشی به سنگ
- جلادهی بعد از ساب
- ایجاد مقاومت برای چوب و پر کردن منافذ
- ساخت وسایل مختلف مانند میز، انواع بدلیجات و …
رزین وینیل‌استر
رزین وینیل استر رزینی ترموست است که از استریفیکاسیون رزین اپوکسی با اکریلیک اسید یا متاکریلیک اسید به دست می آید. گروه وینیلی این ترکیب به نوع استر مصرفی بستگی دارد و باعث پلیمریزاسیون می شود. این دی استر در یک حلال واکنش پذیر مانند استایرن حل می شود و پلیمریزاسیون توسط رادیکال های آزاد که توسط اشعه ماورا بنفش یا پراکسیدها ایجاد شده اند آغاز می شود.
این رزین ویسکوزیته پایین تری نسبت به پلی استر و اپوکسی دارد و می تواند جایگزین پلی استر و اپوکسی در پلیمرهای ترموستی باشد. نوع مواد اولیه مصرفی در ساخت این رزین تعیین کننده میزان مقاومت مکانیکی، شیمیایی و پایداری حرارتی آن است.
رزین های وینیل استر شامل سه خانواده رزین های وینیل استر بر پایه بیسفنل A ، اپوکسی نوولاک و اپوکسی برمه شده می باشند. استفاده از اپوکسی نووالاک در ساخت آن خواص مطلوب تری را ارائه می دهد. رزین های وینیل استر خواص چقرمگی و مقاومت شیمیایی بسیار بهتری نسبت به رزینهای پلی استر دارند. تغییر شکل حرارتی بالا (HDT) و استحکام چسبندگی خوب از دیگر خواص این رزین ها می باشد.
رزین های اپوکسی وینیل استر معمول بر پایه بیس فنل A دارای دو عامل واکنش پذیر در طول زنجیر هستند. این دسته از رزین های وینیل استر در بیشتر کاربردها در محدوده درجه حرارتی ۱۲۰-۱۰۵ درجه سانتی گراد قابل استفاده می باشند. در صورتیکه رزین های اپوکسی وینیل استر اصلاح شده با نوولاک دارای مکان های واکنش پذیری بیشتری درطول زنجیره می باشند و در عین حال با چگالی بیشتر اتصالات عرضی پس از فرایند پخت و سخت شدن، قابلیت کاربرد در شرایط خورندگی شدیدتر و در درجه حرارت بالاتر (جریان گازهای خورنده تا ۲۴۰ درجه سانتیگراد) را دارا می باشند.
ویژگی های رزین وینیل استر
- مقاومت بالا در برابر مواد اسیدی
- عایق ضد آب
- مقاومت شیمیایی بالا
- قابلیت اجرای بسیار آسان
- مقاومت کششی بسیار بالا
- قابلیت چسبندگی به سطوح مختلف
- مقاومت در برابر فرسایش و آسیب دیدگی
کاربردهای رزین وینیل استر
برای تمامی کاربرد هایی که رزین پلی استر مورد مصرف قرار می گیرد، رزین وینیل استر را نیز می توان مورد استفاده قرار داد. این رزین می تواند جایگزین فلزات و پلی استر غیر اشباع بر پایه FRP برای مقاومت در برابر خوردگی شود. بیشترین کاربرد این رزین در پوشش سازه های فولادی و بتونی مقاوم در برابر اسید و مواد شیمیایی است. همچنین این رزین در ساخت هواپیما، تجهیزات برق، تلویزیون و آنتن، قایق های ماهیگیری، کشتی، ناوهای دریایی، فایبرگلاس، کانال و لوله کشی، تانکرهای حمل مواد شیمیایی و مخازن سوخت به کار می رود.
یکی از مهمترین مزایای رزینهای وینیل استر، مقاومت فوق‌العاده بالای آن در برابر مواد و محیط‌های اسیدی است. این مقاومت با اضافه کردن پرک شیشه، الیاف شیشه (glass flake) بیشتر هم میشود. رزین وینیل استر هم چنین در مخازن ذخیره‌ی آب و مواد شیمیایی، در پوشش تجهیزات با دمای بالا، پوشش بتن و تقویت چاه‌های آب کاربرد دارد.
رزین فنولیک
رزین های فنولیک یا رزین های فنول فرمالدهید پلیمرهای مصنوعی هستند که به وسیله واکنش فنول یا مشتقات آنها با فرمالدهید در حضور کاتالیزور به دست می آیند و بر اساس نوع کاتالیزور به دو دسته رزول و نووالاک طبقه بندی می شوند.
از این رزین ها در تولید کامپوزیت ها، صنایع الکترونیک و همچنین به عنوان سپرهای حرارتی استفاده میشود. رزین های فنولیک که بر پایه کاتالیزور قلیایی هستند، اصطلاحاً رزول نامیده می شوند و بیشتر در تولید مواد ساینده، ساخت فراورده های دیرگداز، به عنوان ماده نسوز در تولید آجرهای کربن- منیزیت، به عنوان چسب در تولید انواع قطعات چوبی و عایق های الکتریکی، انواع چسب های صنعتی غیرهواخشک و تولید لاک انواع قوطی استفاده می شوند. فنولیک هایی که بر پایه کاتالیزور اسیدی هستند، نووالاک نامیده می شوند و در تولید مواد مقاوم در برابر سایش (سنگ برش و ساب)، لنت ترمز، چسب کفشک، انواع نمد های صنعتی، صنعت ریخته گری و تولید ماسه های رزین دار استفاده می شوند.
رزول ها از نظر ذاتی گرماسخت هستند و در اثر اعمال حرارت، شبکه ای و پخت می شوند. اما رزین های نووالاک به تنهایی گرمانرم می باشند و با افزودن عامل پخت و اعمال حرارت شبکه ای می شوند.
رزین های فنولیک بدون فیلرها شکننده هستند و کاربرد فیلرها و سایر افزودنی ها به منظور ایجاد خواص مطلوب در آنها عادی است.
مزایای رزین فنولیک:
رزين هاي قالبگيري فنوليك از نوالاك ساخته مي شوند اگر چه رزول نيز در برخي موارد به كار مي رود. خواص رزين هاي قالبگيري فنوليك عبارتند از:
- سهولت قالبگيري
- پايداري ابعادي بسيار خوب و دقيق
- مقاومت در برابر خزش
- مقاومت بالا در برابر تغيير شكل
- مقاومت حرارتي خوب
- مقاومت الكتريكي خوب
- مقاومت شيميايي خوب
- مقاومت در برابر شرايط آب و هوايي
- جذب آب پايين
- كيفيت مناسب در ماشينكاري
کاربرد رزین های فنولیک
رزين هاي فنوليك معمولا كدر هستند و رنگ آنها از كهربايي (amber) كم رنگ و قهوه اي تيره تا سياه تغيير مي كند. رنگ تيره رزين هاي فنوليك كاربرد آنها را محدود مي كند. این نوع رزین ها در اشكال پولك، فيلم مايع و پودر موجودند.
رزين هاي فنوليك ها جزء رزين هاي با كاربرد عمومي محسوب مي شوند ولي مي توان آنها را براي سازه هاي مهندسي آميزه سازي نمود. فنوليك ها دومين رتبه را در رزين هاي گرماسخت پر مصرف دارا هستند.
رزین های فنولیک در صنعت عایق حرارتی و ضد آتش کاربرد دارند. این رزین علی رغم استحکام پایین نسبت به رزین اپوکسی دارای مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت است.
تولید لنت ترمز، دیسک های کلاج، چسب، انواع نمد های صنعتی، مواد ساینده، لاک انواع قوطی، توپ های بیلیارد، پشم شیشه و صفحات آزمایشگاهی از دیگر کاربرد های رزین های فنولیک می باشد.
كاربرد هاي مرسوم از اين مواد عبارتند از سازه هاي عايق براي ولتاژ بالا، چرخ دنده ها ،water lubricator bearing و مغزي ميز دكوري.
از دیگر کاربرد های رزین های فنولیک، ساخت فوم است. البته فوم فنولیک در مقایسه با فوم پلی پورتان و پلی استایرن گرانتر است ولی به دلیل خود خاموش کن بودن و سمیت پایین گازهای حاصل از سوختن، خواص برتری دارد
رزین های پلی یورتان
نخستین پلی یورتان در سال 1937توسط اتوبایر در آلمان کشف شد و پس از آن، این مواد به علت داشتن خواص ویژه پیشرفت بسیار زیادی را در انواع صنایع جهان داشتند.
پلی یورتان (PU) نام عمومی بسپار هایی است که دارای پیوند یورتانی می باشند. پیوند یورتانی از طریق واکنش افزایشی بین یک گروه ایزوسیانات و یک ترکیب دارای هیدروژن فعال مثل گروه هیدروکسیل تشکیل شده است. گروه های ایزوسیانات به شدت واکنش پذیر بوده و به همین علت پیشرفت واکنش آنها نیاز به افزایش دما ندارد. (واکنش در دمای محیط صورت می گیرد).
پلی یورتان در اشکال مختلف مانند: فوم، فیلم، الاستومرها، پودرها، مایعات و امولوسیون ها قابل تولید هستند. ترکیباتی که دارای گروه ایزوسیانات هستند عبارتند از:
- ۲و۴ یا ۲و۶ تولوئن دی ایزوسیانات
- ۴و۴ یا ۲و۴ دی فنیل متان دی ایزوسیانات
- ۱و۶ هگزا متیلن دی ایزوسیانات
علاوه بر موارد ذکر شده، ترکیبات ایزوسیاناتی دیگری نیز وجود دارند
ترکیباتی که دارای بیش از دو گروه هیدروکسیل(OH) باشند را پلی اُل می نامند و در سنتز پلی یورتان معمولا از گونه های زیر استفاده می شود:
- پلی اتر پلی ال
- پلی استر پلی ال
- پلی کربنات پلی ال
- پلی کاپرولاکتون پلی ال
به علاوه، به جای گروههای هیدروکسیل، ترکیباتی مثل اسیدهای کربوکسیلیک و آمینها، که دارای هیدروژن فعال هستند نیز می توانند در ترکیب با ایزوسیاناتها مورد استفاده قرار گیرند. اگر به جاي دي الكل، يك دي آمين با ايزوسيانات وارد واكنش شود، بسپار به دست آمده در خانواده پلي اوره ها قرار مي گيرد. اسپاندکس بسپاري با ساختاري پيچيده است كه هر دو گروه عاملي اوره و یورتان را دربردارد. بنابراين گوناگوني واكنشگرهايي كه در برابر ايزوسيانات ها قرار مي گيرند به توليد پلي یورتان ها در انواع گوناگون با ويژگي هاي متفاوت مي انجامد. به همین دلیل، زمانیکه صحبت از پلی یورتانها می شود، می توان گفت که گونه های بیشماری از آنها وجود دارد.
كاربرد های رزین پلی یورتان
هزينه توليد از جمله نكته هايي است كه در كاربردهاي يك ماده بايد مورد توجه قرار گيرد. پلي یورتان هاي آليفاتيك از انواع آروماتيك آن گران ترند. از اين رو از پلي یورتان هاي گران تر، بيش تر به عنوان پوشش بيروني وسايل استفاده مي شود در حالي كه، انواع آروماتيك و ارزان تر در توليد رنگ هاي پايه و پوشش هاي اوليه كاربرد دارند.
در مجموع، تهيه صندلي هاي نرم، قالب هاي نارسانا، درپوش و واشرهاي ريزساختار، لاستيك هاي بادوام براي خودروها. مواد درزگير، چسب و جلادهنده از جمله كاربردهاي پلي یورتان ها به شمار مي روند.
رزین اکریلیک
رزین های آکریلیک محصول پلیمریزاسیون اسیدهای آکریلیک ، متاکریلیک و مشتقات آنها می باشد که تفاوت اسید متاکریلات با اسید آکریلیک در این است که در اسید متاکریلیک گروه متیلی بجای اتم هیدروژن کربن، اکریلات نشسته است. در کل رزین های آکریلیک به دو گروه عمده ترموپلاست و ترموست تقسیم می شوند.
رزین های آکریلیک ترموست
رزین های آکریلیک ترموست همو پلیمر یا کوپلیمر استرهای اسید آکریلیک و یا اسید متاکریلیک می باشند که با خود و یا با یک کوپلیمر دیگری که دارای عامل فعال ئیدروکسیل کربوکسیل ، متیلول آمید و یا اپوکسی می باشد تحت حرارت کراس لینک نموده و تشکیل یک فیلم سختی را می دهند. رنگهای آکریلیکی ترموست نه تنها براقیت و حفظ براقیت خوبی دارند، بلکه در محلول قابل اسپری از درصد جامد مناسبی برخوردار بوده و مقاومت شیمیایی بیشتری نیز از آکریلیک های ترموپلاست دارند،هرچند که مقاومت بیرونی آنان ممکن است به خوبی رزین های ترموپلاست نباشند.
رزینهای آکریلیک ترموپلاست
این رزین ها هموپلیمر یا کوپلیمر استرهای اسید آکریلیک و یا اسید متاکریلیک می باشند و از آنجاییکه منومر های آکریلیک و متاکریلیک امتزاج پذیری خوبی با هم دارند از اینرو می توان آنها را به هر نسبتی کوپلیمراز نمود. رزینهای آکریلیک ترموپلاست ساختمانی مشابه رزین های ترموست دارند با این تفاوت که بر خلاف آنان فاقد هر گونه گروه فعال بوده و به علاوه دارای وزن مولکولی نسبتا زیادی بوده و در ضمن بوسیله ی مکانیزم تبخیر حلال خشک و سخت می گردند.
کاربرد رزین در صنعت ساختمان
از رزین ها در تولید چسب بتن ، چسب کاشی و سرامیک ، اندودهای ضد آب کننده سطوح بتنی و رنگ و پوشش های صنعتی استفاده می شود. در ادامه به معرفی رزین های به کار برده شده در صنعت ساختمان و انواع آن می پردازیم.
- رزین اپوکسی
- رزین پلی استر غیر اشباع
- رزین وینیل استر
- رزين اكريليك ترموپلاست
- رزین های پلی اورتان
- رزین های فوران
کاربرد رزین اپوکسی در صنعت ساختمان
رزین های اپوکسی پر کاربردترین رزین در صنعت ساختمان می باشند. از رزین های اپوکسی در تولید پوشش های صنعتی استفاده می شود. پوشش های صنعتی با پایه رزین اپوکسی مقاومت بالایی را در برابر مواد اسیدی رقیق و قلیایی دارند. با اینحال این پوشش ها در برابر اسیدهای غلیط و حلال ها آسیب پذیر هستند. رزین های اپوکسی با استفاده از سخت کننده های پلی آمینی استفاده می شوند. این سخت کننده ها عبارت اند از الیفاتیک پلی آمین ها ، آروماتیک پلی آمین ها ، سیکلو آلفاتیک پلی آمین ها. بیشترین کاربرد رزین اپوکسی در مقاوم سازی با FRP است، همچنین این محصول در بتن های تقویت شده با کامپوزیت نیز استفاده می شود.
رزین های اپوکسی چسبندگی بسیار بالایی به سطوح فلزی و بتنی دارند. این رزین ها رنگ پذیر می باشند. از انواع پوشش اپوکسی برای محافظت از سطوح بتنی در برابر مواد شیمیایی ، ضربه های مکانیکی و سایش استفاده می شود.
یکی از کاربردهای اپوکسی جلوگیری از این خوردگی و زنگ زدگی سطوح فلزی است. بنابراین برای سطوح فلزی که در معرض رطوبت، آب یا دمای خاصی قرار میگیرند بعد از مدتی زنگ می‌زنند از آسترهای اپوکسی استفاده میشود تا از زنگ زدگی فلزات در طولانی مدت جلوگیری شود.
در اکثر موارد از رزین های بر پایه bisphenol A استفاده می شود که با استفاده از سخت‌کننده های پلی آمینی مانند: الیفاتیک پلی آمین ها، سیکلو آلیفاتیک پلی آمینها، آروماتیک پلی آمینها و پلی‌آمینو آمیدها سخت می‌گردند. توصیه میگردد که پایه های رزینی مورد استفاده به صورت بدون حلال (solvent-free) بوده و یا در صورت نیاز به رزین های رقیق تر از رقیق کننده های واکنش گر (reactive diluent) در آنها استفاده شود.
در صورت نیاز به مقاومت های شیمیایی بالاتر رزین های اپوکسی Novolac نیز قابل استفاده میباشند ولیکن بسیار گران هستند و فقط در شرایط حاد از آنها استفاده می شود.
یکی از نمونه‌های پرکاربرد رزین اپوکسی استفاده از آن در تهیه انواع کفپوش است. این محصولات با عنوان رزین اپوکسی کف پوش شناخته شده هستند. کاربرد رزین اپوکسی کف پوش بر اساس محل کاربرد آن بصورت زیر دسته بندی شده است.
- کفپوش اپوکسی صنعتی، برای کف کارخانجات با مقاومت فیزیکی و شیمایی بالا.
- کفپوش اپوکسی آنتی‌استاتیک کانداکتیو، برای هدایت الکتریسیته ساکن در مواقع خاص
- کفپوش اپوکسی آنتی‌باکتریال، برای بیمارستان‌ها و مراکز حساس به آلودگی مثل داروخانه‌ها و محل‌های بسته بندی مواد بهداشتی.
- کفپوش اپوکسی سه‌بعدی نوع جدیدی از کاربرد رزین اپوکسی در منازل برای طراحی و دکوراسیون کف ساختمان.
از سایر کاربردهای رزین اپوکسی می توان به رزین اپوکسی سنگ و چوب اشاره کرد
رزین اپوکسی سنگ
از این سبک و نوع رزین اپوکسی بیشتر در کارخانه‌های سنگبری استفاده میشود. فراوری اصولی انواع سنگ،استحکام بخشی به پشت و روی ورق‌های بزرگ سنگ، فراوری قطعات و ضایعات جمع آوری شده از سنگ در معدن، جلادهی و درخشش فوق‌العاده بعد از ساب از موارد کاربرد رزین اپوکسی سنگ است.
رزین اپوکسی چوب
محور کاربردی جدید رزین اپوکسی در بالا بردن مقاومت چوب در تهیه انواع لوازم و اجسام تزیینی می‌باشد. امروزه استفاده از میز و اجسام دکوراتیو با تلفیق رزین اپوکسی و چوب در دکوراسیون منازل جدید بسیار دیده میشود.
کاربرد رزین پلی استر غیر اشباع در صنعت ساختمان
این نوع رزین ها نیز به عنوان پوشش استفاده می شود. به خصوص برای تولید ماستیک سنگ و براق‌کننده سنگ، لاک چوب و در سازه های دریایی استفاده می شوند برخی از این رزین ها برای واکنش کامل نیاز به گرما دارند و در مجاورت مواد قلیایی همچون بتن واکنش صابونی می دهند. این رزین ها در مجاورت اکسیژن هوا هیچگاه سخت نمی شوند. بنابراین لازم است پس از اجرا، پوشش به وسیله پارافین پوشانده شود تا از رسیدن هوا ممانعت شود.
این رزین ها در برابر اسیدهای اکسید کننده مقاومت بسیار بالایی دارند. این مساله جزو مزیت های برتر این دست از رزین ها می باشد.
به دلیل تولید طیف گسترده ای از رزین های پلی استر غیر اشباع، در زمان انتخاب آنها به عنوان پوشش می‌بایست مواردی شامل عدم نیاز به گرما برای واکنش کامل و عدم ایجاد واکنش صابونی در مجاورت مواد قلیایی مثل بتون دقت نمود.
از مزیت های خوب پوشش های رزینی بر پایه پلی استر غیر اشباع ، مقاومت خوب آنها در برابر اسیدهای اکسید کننده می باشد.
از سایر کاربرد های رزین پلی استر غیر اشباع در صنعت ساختمان سازی می توان به ساخت ورق‌های تخت و موج دار، گنبدها و نورگیرهای سبک، ناودان‌ها، روکش تصفیه خانه‌های فاضلاب، پنجره ها و تزیینات درب اشاره کرد. مهمترین مشخصه این نوع رزین، راحتی در طراحی و همچنین سازگاری بالا با سایر مصالح ساختمانی است. امروزه در تولید پل نیز این ماده کاربرد دارد.
کاربرد رزین وینیل استر در صنعت ساختمان
این نوع از رزین، مشابه خانواده رزین های پلی استر غیر اشباع می باشند. رزین های وینیل استر خاصیت الاستیسیته بالایی دارند. بنابراین به هنگام سخت شدن انقباضات پلیمیری کمتری را دارند. هچنین چسبندگی آنها به بتن و فولاد نیز بالاست و مقاومت بالاتری در برابر حلالها دارند. قیمت آنها نسبت به رزین های پلی استر غیر اشباع بالاتر است. کاربرد های آن ها عبارتند از:
- تهیه پوششهای حفاظتی و سطحی
- خمیر و ملات چسباننده و پر کننده
- صنایع رنگ پلاستیک
- نماسازی ساختمان
- چسب
- مقاوم سازی مخازن
- مقاوم سازی کف زمین
- عایق ضد آب
- پوشش سازه‌های فولادی، دیوار و سقف
این گروه از رزین های نسبتاً جدید از نظر خواص شیمیایی و پلیمری مانند رزین های پلی استر غیر اشباع میباشند. در دو نوع novolac , bisphenol A قابل عرضه بود که هر کدام مقاومت های شیمیایی خاص خود را دارند.
این گروه از رزین ها به دلیل خاصیت الاستیسیته بالاتر، انقباض پلیمری کمتر به هنگام سخت شدن چسبندگی بهتر به بتن و فولاد و نیز مقاومت بهتر در برابر حلالها نسبت به رزین های پلی استر غیر اشباع ترجیح داده می شوند ولیکن قیمت آنها گران تر است.
کاربرد رزین اکریلیک ترموپلاست در صنعت ساختمان
رزین اکریلیک ترموپلاست اصلاح شده برای تولید انواع رنگ های ترافیک سرد مورد استفاده قرار می گیرد. محصول تولید شده بر پایه این نوع رزین برای رنگ روی آسفالت مناسب است. از این رزین برای ساخت رنگ های استخری نیز استفاده می شود. همچنین کاربرد دیگر آن رنگ نمای خارجی ساختمان است. این رزین یک مایع شفاف است. نوع حلال تولودن می باشد که در حلال های کتونی و آرماتیکی قابل حل است. همچنین در الکل ها و آلیفاتیک های غیر محلول نیز قابل حل است.
کاربرد رزین های متیل متاکریلات در صنعت ساختمان
استفاده از رزین های متیل متاکریلات برای ایجاد پوشش های کف که دارای الاستیسیته بالا بوده و در برابر زردشدگی مقاومت بسیار خوبی دارند. مانند رزین های پلی استر غیر اشباع و وینیل استر، این نوع رزین نیز در برابر مواد اکسید کننده از مقاومت بسیار خوبی برخوردار می باشد.
از خواص خوب پوشش های بر پایه رزین های متیل متاکریلات، کنترل راحت فرآیند پلیمریزاسیون می باشد. این پوشش های در دماهای پایین نیز در زمان کوتاهی قابل اجرا هستند.
از این رزین های برای جلا دهنده های کف، برای آب بندی و پر کردن ترک ها و منافذ سطح و سازه های بتونی بسیار موثر هستند. از دیگر کاربردهای آن ساخت پروفیل درب و پنجره ، پانل خورشیدی و سایبان ها است. همچنین برای تولید سنگ مرمر مصنوعی و سیمان باندینگ از رزین های متیل متاکریلات استفاده می شود.
کاربرد رزین پلی اورتان در صنعت ساختمان
این گروه از رزین ها تنوع بسیار زیادی دارند. با استفاده از رزین های پلی اورتان می توان پوشش هایی با خاصیت الاستیکی بالا و نرم تولید کرد. همچنین می توان پوشش های بسیار سختی را تولید کرد که مقاومت سایشی بالایی دارند. در زمان اجرا بایستی رطوبت هوا و سطح با دقت بررسی و کنترل شود. این رزین ها در برابر رطوبت بسیار حساس هستند. در مجاورت رطوبت به فوم بتن تبدیل می شوند.
ساختمان‌‌های امروزی به گونه‌‌ای ساخته میشوند تا بتوانند نیازهای متفاوتی از جمله وزن سبک، نصب آسان، دوام و کاربری بالا را بر آورده سازند. ترکیب پلی یورتان با مواد ساخت و ساز، دستیابی به تمامی این ویژگی‌‌ها را میسر می‌‌سازد. از سویی دیگر، استفاده از پلی یورتان از طریق کاهش مصرف انرژی می‌‌تواند محافظت بالایی برای منابع طبیعی و محیط‌‌زیست فراهم کند.
پلی یورتان ها میتوانند تقریبا در تمامی قسمت‌‌های ساختمان مانند کف، به فرم لایه‌‌ای از پوشش منعطف برای فرش‌‌ها و در سقف، به فرم مواد منعکس کننده‌‌ی گرما و نور، استفاده شوند. پوشش پلاستیکی سطح پلی یورتان ها از یک سو به خنک شدن خانه کمک می‌‌کند و از سوی دیگر به کاهش مصرف انرژی.
کاربرد پلی یورتان در صنعت ساخت و ساز به دلیل ویژگیهای منحصر به فردی که در ادامه به آن اشاره میشود روز به روز در حال افزایش است. اتصال و چسبندگی قوی، مقاومت کششی خوب، انعطاف، سختی، مقاومت سایشی، مقاومت در برابر نفت و حلالها ، مقاومت در برابر اشعه فرا‌‌بنفش، ظرفیت بالای عایق حرارتی، نسبت مطلوب مقاومت به وزن و دوام و کارایی بالا.
پلی یورتانها و پلی اوره ها در کفپوشها کاربرد دارند. استفاده از آن ها به دلیل فناوری فیلم نازک است که یک یا چند پوشش با ضخامت حدود ۵۰ تا ۱۲۵ میکرون روی سطح کف پوشش داده می شوند.
چسب پلی اورتان بر پایه رزین پلی اورتان با انعطاف پذیری بالا و عدم نفوذپذیری درزهای سازه های بتنی را پر می کند. این درزها شامل درزهای اجرایی و غیر اجرایی می باشند. چسب پلی اورتان خواص با ارزش زیادی دارد. آنها در برابر دماهای بالا بسیار مقاوم می باشند و تا دمای حداکثر ۲۱۰ درجه فارنهایت (۱۰۰ درجه سانتی گراد) پایداری خود را حفظ می کنند. همچنین پلی اورتان به صورت فوم پاششی کاربرد زیادی در عایق کاری ساختمان‌ها دارد.
کاربرد رزین فوران در صنعت ساختمان
رزین های فوران باعث میشوند که بتن بتواند در درجه حرارت بالا مقاومت نماید، این رزین بیشتر مورد استقبال کشورهای اروپایی قرار گرفته است.
رزین های فوران را نمی توان بدون لایه واسطه بر روی سطوح بتن و یا فلزی استفاده کرد. این مساله به دلیل استفاده از کاتالیزورهای اسیدی برای سخت کردن این رزین است. که باعث خوردگی سطح می شود. پوشش های صنعتی ساخته شده بر پایه رزین های فوران در برابر انواع مواد خورنده چون قلیاها و اسیدها مقاومت خوبی دارند. همچنین در برابر انواع حلال ها نیز مقاوم هستند. از این نوع رزین در پیت ها ، سامپ ها و کانال های در معرض مواد خورنده استفاده می شود. البته شایان ذکر است که پوشش های بر پایه رزین فوران در برابر اسید نیتریک و سدیم هیپوکراید و نظایر آن مقاوم نیستند. این پوشش ها رنگ پذیر نیستند چرا که رزین فوران رنگ سیاهی را دارد.
نانو رزین نمای سنگ و آجر نانو کسری
رزین های اکریلیک ترموپلاست در محافظت و تزئین بناها و سطوح بتنی، در محیط های داخل و خارج ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل خاصیت قلیایی مصالح ساختمانی، یکی از خصوصیات مهم رزین هایی که در پوشش های تولیدی برای این سطوح مورد استفاده قرار می گیرند، مقاومت در برابر واکنش صابونی شدن است. بر خلاف رزین های الکید (پلی استرها) ، رزین های اکریلیک دارای شاخه ی اصلی کربن – کربن هستند که در برابر واکنش های شیمیایی بسیار مقاوم است. از دیگر خصوصیات این دسته از رزین ها می توان به موارد زیر اشاره کرد: چسبندگی عالی، فیلم ضد قارچ و کپک – کاملا نسبت به سیتم های پایه آب و لاتکس برتری دارند. مقاومت در برابر رطوبت ، فیلم تنفس پذیر – رطوبتی که در دیوارها و سطوح گچی وجود دارد، باید بتواند از سطح فیلم اعمال شده خارج شود. در غیر این صورت تاول زدن فیلم و جدا شدن آن از سطح قطعی خواهد بود. خواص اعمال و کاربردی بسیار عالی – رنگ ساخته شده با استفاده از این رزین ها را می توان در دماهای بالا و پایین محیط بر روی سطوح اعمال کرد و مانند سیستم های پایه آب محدودیتی در این زمینه وجود ندارد.
با توجه به نیاز صنعت ساختمان کشور شرکت نانو کسری اقدام به تولید محصول نانو رزین کرده است این محصول بر پایه رزین های اکریلیک جلا دهنده است که در راستای نفوذپذیری بیشتر و عمر بالاتر فرآوری شده است تا جوابگوی درخواست مشتریانی باشد که علاوه بر خواص نانویی (ضدآب کنندگی نفوذی، ضدشوره و ضدکثیفی کردن نما) خواستار جلا و براقیت نمای خود هستند. این محصول با ایجاد فیلم یکپارچه انعطاف پذیر و بسیار نازک و با چسبندگی عالی به سطح مصالح، خاصیت جلا دهندگی و طراوت (خیس شدگی) به آن می دهد. استفاده از این محصول برای سطوحی که تماس دائمی با نور آفتاب ندارند، مناسب می باشد. محصولات نانو کسری دارای تاییدیه معتبر از پژوهشکده علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف و همچنین مرکز مطالعات ژئوتکنیک و مقاومت مصالح می باشد.
خصوصیات نانو رزین نانو کسری
- ضد آب کننده 100% نما
- ایجاد حالت خیس شدگی در آجر – مناسب جهت آجرهای تیره
- جلا دهنده سنگهای بدون ساب
- محافظت کامل در برابر آلودگی های سطحی، لکه و شوره زدگی
- جلوگیری از رشد قارچ و کپک
- افزایش عمر و دوام نما و محافظت از آن در برابر سیکل های متوالی ذوب و یخبندان
- حفاظت از نمای آجری در برابر باران های اسیدی
- جلوگیری از کثیف شدن آجر توسط دوغاب سیمان در حین آجر کاری
- نفوذ حداقل یک سانتیمتر در نماو حفظ کامل خاصیت ضدآب کنندگی در صورت خراشیدگی سطح
- عمر طولانی و پایداری در سطوح داخل ساختمان
- استفاده آسان با استفاده از برس، غلتک و اسپری
- مصرف کم و پوشش دهی بسیار بالا
- مطابق با استانداردهای ASTM
- ارزان و مقرون به صرفه
- بدون نیاز به مهارت و تخصص جهت اجرا
شرکت نانوکسری با بیش از یک دهه فعالیت در زمینه تولید مواد نانو تکنولوژی محافظ نمای ساختمان با بهره گیری از دانش روز دنیا، مواد اولیه اروپایی و همچنین اخذ استاندارد و تاییدیه های معتبر، نامی شناخته شده در صنعت ساختمان کشور می باشد.
