اپوکسی درصنایع هوا فضا

اپوکسی ویک سیستم اختصاصی برای صنایع هوا فضا

ابتدا یک توضیح:
بخش مهمی از مطلب پیش رواز یک پایان نامه دکتری دررشته شیمی ازدانشگاه برلین درسال 2012 است.
پرکاربردترین رزین های اپوکسی("استاندارد") درگروه رزین های ازنوع دی گلیسیدیل اترها برپایه بیس فنل آ قراردارند این رزین ها ی دی فونکسیونل- به لحاظ تعداد حلقه اکسیران درساختار - با طول زنجیر درمحدوده (n = 0,2-35) ساخته واستفاده می شوند.
رزین های اپوکسی با جزء سخت کننده ، شبکه های سه بعدی تشکیل می دهند .این شبکه ها، پلیمرهائی ازنوع دورومر (یاترموست)،سخت، غیرقابل حل شدن درحلال هاوغیرقابل ذوب شدن هستند. سخت کننده ها برای رزین های اپوکسی، گروه بزرگی ازآنهیدریدهای آلی گرفته ، تا دی سیان دی آمید ومشتقات آن و ازهمه مهم تر، ترکیبات آمینی ازانواع آلیفاتیک ، سیکلوآلیفاتیک وآروماتیک می باشند. انتخاب نوع سخت کننده بسیارمهم است زیرا ازطرفی نقش تعیین کننده درپاتلایف و شرایط سخت شدن داشته و ازطرف دیگرروی بسیاری از ویژگی های محصول سخت شده نیز بطور تعیین کننده اثرگذار است.
به عنوان مثال سخت کننده های آلیفاتیک تأثیرکمی روی ویسکوزیته مخلوط داشته وسخت شدن دردماهای پائین تررا امکان پذیر می کنند. درمقابل سمیّت بالای آن ها وگرم (ودربیشترموارد داغ) شدن مخلوط درحین سخت شدن و اثرات منفی آن روی مقاومت های مکانیکی محصول ، از نقاط ضعف استفاده ازاین سخت کننده ها می باشد.
آمین های سیکلوآلیفاتیک که واکننش گرائی کمتری دارند، به لحاظ سمیّت یا توکسیسیته نیز کم خطر(تر) بوده ، پاتلایف‌ طولانی تر داشته ودردماهای بالاتر نیز قابل استفاده هستند. آمین های آروماتیک که دراکثرموارد درشرایط محیط جامد هستند، ویژگی هائی مرتبط با دماهای بالا داشته ولی قابلیت اختلاط آن ها بارزین ها نسبتاً مشکل است ویا ویسکوزیته را بقدری افزایش می دهند که امکان استفاده از آن به روش های تزریقی را با مشکل مواجه می سازند. همچنین بخاطر طولانی ترشدن زمان سخت شدن ، به لحاظ اقتصادی نیز کمتر مقرون به صرفه هستند .
بایندرهای مصرفی درصنایع هوافضا
دوگروه ازرزین های اپوکسی وسخت کننده های مربوطه دراین " پایان نامه دکتری" موردبررسی وارزیابی قرارگرفتند. کاربردعمده هردوگروه این رزین ها در صنعت حمل ونقل است.
گروه اول:
این سیستم‌‌‌ازیک‌رزین‌دی فونکسیونل اپوکسی(Epikote 0162 Hexion)و یک سخت کننده آمینی سیکلوآلیفاتیک (DMC, von BASF) تشکیل شده است که درساخت‌‌قصعات‌تقویت شده باالیاف‌درصنایع اتومبیل‌ازآن استفاده می شود.
("رزین") بیس فنل آ اپوکسی با نام تجاری
Epikote resin 0162 von Hexion با اکویوللنت 169 g eq
سخت کننده آمینی :
Dimethyl-4,4’-methylen-bis- (cyclohexylamin) DMC /BASF )

گروه دوم :
گروه دوم،یک سیستم اپوکسی (RTM6 / Hexcel) است که به نوعی ویژه ،جهت کاربرد درصنایع هوافضا طراحی وتولیدشده است. ازویژگی های مهم این سیستم می توان به دمای انتقال شیشه ای بالا (پس از سخت شدن نهائی) ، مقاومت های بسیارخوب حرارتی ورطوبتی (عدم جذب یا جذب بسیار اندک رطوبت) ، اشاره کرد. مهم ترین ویژگی کاربردی این سیستم (شاید) قابلیت استفاده ازآن دردماهای بین منفی 60 تا 0(OC) باشد.

محصول سخت نشده ( RTM6) دردمای محیط ،یک محصول روان به لحاظ ویسکوزیته ، شفاف و به رنگ زرد تا قهوه ای روشن است که با گرم کردن به سرعت به یک محصول دارای قابلیت تزریق که درصنایع هوا فضا برای ساخت قطعات مختلف ازآن استفاده می شود، تبدیل می شود. محصول RTM6 (Resin Transfer Molding)یک سیستم اپوکسیدی یک جزئی است که درمحیط سرد (دمای پائین) نگهداری می شود وهمیشه "آماده " برای بهره برداری است ، بدین ترتیب که با مقداری گرم کردن هم قابلیت تزریق پیدا کرده وهم درآن دما سپس سخت می شود.
ادامه وپیگیری این مبحث دریک پست دیگردرآینده !
منبع اصلی :

Dipl. Chem. BIRGIT PERRET
Neuartige halogenfreie Flammschutzmittel für schnell
härtende Epoxidharzsysteme und deren kohlefaserverstärkte Komposite in Automobilbau und Luftfahrt,vorgelegt von Dipl. Chem. BIRGIT PERRET.
Disputation am 29. August 2012 Berlin 2012

"مواد جدید محافظ درمقابل شعله برای سیستم های اپوکسی سریع سخت شوده و کامپوزیت های ساخته شده ازآن با الیاف کربن برای صنعت اتومبیل وصنایع هوافضا ".
یکی دیگر ازمنابع :

Reinhold Franz Johann Meier
Über das Fließverhalten von Epoxidharzsystemen Dissertation , .
Technischen Universität München /Fakultät für Maschinenwesen /27.03.2017

======================================

کتاب های تخصصی صنعت رنگ ازنگارنده وبلاگ