رزین های کند کننده حریق

در زنجیره مولکولی این نوع رزین های پلی استر، از نوع هالوژن ها به ویژه برم استفاده می شود و با افزودن حدود ۵ درصد تری اکسید آنتیموان به عنوان فعال کننده به آنها خواص کند کنندگی حریق به طور قابل قبولی افزایش می یابد. در برگه مشخصات فنی این نوع رزین ها قابلیت تطابق آنها با انواع استانداردهای مورد نظر کندکنندگی حریق ذکر می گردد.

قابلیت کاربرد، فرایند پذیری و پخت رزین های فوق همانند رزین های معمولی می باشد ولی در صورت بروز، حریق، گاز هالوژن آزاد شده از رزین، شعله ور شدن محصول نهایی را تا مدت زمانی که برای کمک گرقتن از وسایل اطفاء حریق لازم می باشد، به تاخیر میاندازد برای اطلاعات بیشتر جهت آشنایی  با طبقه بندی های مختلف کندکنندگی حریق و انجام تست های مربوطه به استانداردهای ASTM E84، UL94 مراجعه شود.

رزین های کلرندیک: این گروه از رزین های پلی استر غیر اشباع هالوژنه برای ساخت تجهیزاتی که در درجه حرارت های بالا یا محیط های اکسید کننده بسیار قوی مثل کلر مرطوب و داغ طراحی می شوند، مناسب هستند. این رزین ها خواص فرایندپذیری بسیار خوبی دارند و به طور خاص برای ساخت پوشش های داخل دودکش ها، کانال های انتقال گاز، مخازن آبکاری کروم، مخازن اسید شویی و کانال های عبور کلر به کار می روند . در عین حال این رزینها  به علت دارا بودن هالوژن، دارای خواص کندکنندگی حریق نیز میباشند.

رزین های بیس فنل فومارات: این دسته از رزین ها از واکنش بیس فنل A با اکسید پروپیلن و فوماریک اسید بدست می آیند و دارای مقاومت ویژه در محیط های قلیایی می باشند. این رزین ها اساسا برای کاربردهایی در تماس با محلول قلیایی داغ توصیه می شوند، اما در عین حال توانایی مقاومت در برابر برخی اسیدها، تعدادی از حلال های آلی و محلول های نمکی را نیز تا دمای حداکثر ۱۲۰ درجه سانتیگراد دارا میباشند.

شکل شماره ۱۳ ساختمان شیمیایی ایده آل رزین پلی استر را نشان می دهد. توجه به جایگاه گروه های استری (co- o-c) و مکانهای فعال ( ْC  = ْ(C در داخل زنجیره های مولکولی داشته باشید. اکثر رزین های پلی استر مایع کمرنگ و گرانرو بوده و شامل محلولی از پلی استر در یک تکپار که معمولا استایرین است می باشند، افزودن استایرین آن هم تا حدود ۳۰-۵۰ درصد (با توجه به نوع رزین) با کاهشی که در گرانروی ایجاد می کند موجب به دست آمدن یک رزین قابل مصرف می گردد. استایرین یک وظیفه حیاتی دیگر هم دارد که همانا قادر ساختن رزین به تغییر شکل از فرم مایع به شکل جامد طی فرایند پخت به وسیله ایجاد “شبکه های عرضی” بین زنجیرهای مولکولی پلی استر بودن به وجود آوردن هیچ محصول جانبی می باشد.

بنابراین این رزینها بدون استفاده از فشار می توانند قالبگیری شوند و به همین مناسب به رزین های “فشار کم” و یا “تماسی” نیز شهرت دارند. رزینهای پلی استر زمان انبارداری محدودی دارند و به همین دلیل در نگهداری طولانی مدت، از درون شروع به “ژل شدن” می کنند. لذا در موقع تولید مقداری بازدارنده به آنها می افزایند تا سرعت ژل شدن در مدت انبارداری را کاهش دهند. زمان حداقل انبارداری رزینهای مورد استفاده عمومی ۶ ماده می باشد.

رزین های پلی استر برای اینکه جهت تولید سازه های قالبگیری شده به جسم جامدی تبدیل شوند نیازمند افزودن بعضی محصولات کمکی هستند که معمولا عبارتند از:

فعال کننده

شتاب دهنده

افزودنی ها شامل: روان نیرو، رنگدانه، پرکننده، مقاومت دهنده شیمیایی و کندکننده حریق

یک تولید کننده ممکن است رزین را به دو حالت ساده (بدون هیچیک از افزودنی های فوق)، و یا بر طبق نیازمندی های تولیدکنندگان قطعات چند سازه ای بسازد (“پیش شتاب شده”)، به طوریکه قبل از قالبگیری فقط نیاز به اضافه کردن فعال کننده باشد. همانطوری که ذکر شد اگر زمان کافی به رزین پلی استر داده شود به خودی خود جامد خواهد شد. بدین ترتیب سرعت بسپارش بسیار کند خواهد بود و بنابراین از فعال کننده ها و شتاب دهنده ها برای رسیدن به زمان عملی بسپارش استفاده می شود فعال کننده ها قبل از استفاده از رزین در مقادیر خیلی کم به رزین ها اضافه می شوند تا واکنش بسپارش آغاز گردد. آنها در زنجیره حاصل از واکنش شیمیایی قرار نمی گیرند بلکه صرفا موجب فعال شدن فرایند می گردند. شتاب دهنده ها برای قادر ساختن انجام فرایند واکنش در دمای محیط و با سرعت بیشتر باشد تاثیر کمی می گذارند معمولا سازندگان رزین در محل کارخانه این مواد را به رزین خود افزوده و محصولی به نام رزین “پیش شتاب شده” ساخته و عرضه می نمایند.

زنجیرهای مولکولی پلی استر می توانند به صورت ذیل نشان داده شوند به طوریکه B نشان دهنده مکان های فعال در مولکول می باشد.

با اضافه شدن استایرین “S” و در حضور یک فعال کننده، استایرین با هر یک از مکان های واکنش پذیر زنجیره های بسپار پیوندهای عرضی ایجاد میکند تا شبکه سه بعدی پیچیده (شکل ۱۵) را شکل دهد.

رزین پلی استر از این مرحله به بعد “پخت شده” نامیده می شود که معمولا جسمی جامد و سخت و دارای مقاومت شیمیایی مطلوب خواهد بود. فرایند شبکه ای شدن یا پخت، نوعی از واکنش “بسپارش” به صورت تشکیل اتصالات عرضی می باشد. فرایند شبکه ای شدن یک واکنش شیمیایی برگشت ناپذیر است. تشکیل پیوندهای عرضی در بین زنجیره های مولکولی ماهیتی فشرده و تنگاتنگ برای آنها ایجاد می کند که نتیجه آن تحمل در برابر شکستن سازه های ساخته شده از پلی استرها تحت نیروهایی که به طور ناگهانی به آنها اعمال می شود، خواهد بود.

مراقبت های مهمی در تهیه مخلوط رزین قبل از قالبگیری نیاز می باشد. رزین و افزودنی های آن بایستی با دقت به هم زده شده تا تمامی افزودنی ها به طور یکنواخت در همه جای رزین پخش شده و باز شوند. سپس به آنها فعال کننده اضافه شده و مجددا مخلوط شود. لذا دقت و مراقبت زیادی در مخلوط کردن رزین قبل از شروع تولید و قالبگیری باید اعمال شود. این ” بهم زدن” باید کامل و دقیق و با مراقبت صورت گیرد چرا که هر مقدار هوایی که به رزین مخلوط شده، وارد شود تاثیر منفی بر کیفیت محصول نهایی خواهد گذاشت. مخصوصا در حین ساخت چند لایی با لایه های مواد تقویت کننده، حباب های هوا میتوانند در بین چند لایی حاصل محبوس شده باشند که سبب ضعیف شدن آن سازه خواهد شد. همچنین جهت دستیابی به بهترین خواص مواد، استفاده کردن دقیق مقادیر اندازه گیری شده شتاب دهنده و فعال کننده برای کنترل واکنش پخت اهمیت بسزایی دارد. مصرف زیادتر از حد فعال کننده زمان ژل شدن را کوتاه می کند و کم مصرف نمودن آن نیز باعث پخته نشدن رزین می شود.

با استفاده از رنگ دانه ها می توان رزین مخلوط شده را به رنگ دلخواه در آورد انتخاب رنگدانه مناسب و حتی میزان مصرف رنگدانه تا حداکثر ۳ درصد وزن رزین مصرف شده به صورت خمیر، باید به دقت کنترل شود چرا که استفاده از رنگدانه های نامناسب به راحتی در واکنش پخت تاثیر گذاشته و باعث به هم ریختگی محصول نهایی می شوند.

پرکننده ها به طور گسترده ای با رزین های پلی استر برای دلایل متنوع زیر استفاده می شوند:

– پایین آوردن قیمت محصول

– ایجاد سهولت در فرایند قالبگیری

– کاهش جمع شوندگی قطعه پس از قالبگیری

– ایجاد خواص ویژه در قطعات (مانند سبک کردن قطعه، بهبود مقاومت در برابر ضربه و غیره )

برخی پرکننده ها (ماننده ATH) را می توان تا ۵۰ درصد وزن رزین مصرفی اضافه نمود، اگر چه چنین نسبت وزنی در استحگام کششی و خمشی چند لایی تاثیر خواهد گذاشت. استفاده از پرکننده ها از  طرف دیگر در ساخت سازه های چند لایی و یا ریخته گری شده ضخیم به طور قابل ملاحضه در متعادل ساختن حرارت ناشی از این واکنش گرمازا مفید خواهد بود. افزودن پرکننده های خاصی در افزایش مقاومت قطعه چند سازه های در مقابل آتش نیز کمک خواهد نمود.

————————————————————————————

این مطلب را نیز بخوانید
پیشنهاد سردبیر : اشتباهات رایج در شستشوی شلوار جین

————————————————————————————
تحریریه مجله نساجی کهن
ارسال مقالات و ترجمه جهت انتشار در سایت : info@kohanjournal.com