ادامه مقالات و آموزشهای رایگان

پلیمرهای گرماسخت یا Thermoset:

رزین های گرماسخت از دو جزء اصلی تشکیل می شوند:

۱- پایه رزین که شامل اجزایی مانند عامل پخت، سخت کننده، بازدارنده و نرم کننده است.

۲- پرکننده ها و یا تقویت کننده هایی که ممکن است شیشه یا الیاف و پرکننده های معدنی، پارچه یا کاغذ باشند.

پایه رزین معمولا غالب بوده که تعیین کننده ویژگی عملکردی و قیمت می باشد. پرکننده ها و تقویت کننده ها تا حدودی بر این خواص تاثیر دارند، اما بیشترین اثر را بر روی استحکام و چقرمگی دارند.

رزین های گرماسخت شامل آلکیدها، اپوکسی ها، فنولیک ها، پلی استرها و پلی یورتان ها می باشند.

ویژگی های عملکردی که باعث مفید بودن این مواد می شوند عبارتند از:

الف) پایداری حرارتی،

ب) مقاومت در مقابل خزش و تغییر شکل تحت بار

ج) پایداری ابعادی در دامنه وسیعی از دما

د) صلبیت و سختی

ساختار شیمیایی ترموست ها

در ترموست ها زنجیرهای مولکولی توسط پیوندهای عرضی به هم متصل هستند و در نتیجه شبکه ای از پیوند های سه بعدی به وجود می آورند. چنین پیوند هایی در اثر انجام عملیات پخت ایجاد می شوند.

این پلیمرها در اثر اعمال حرارت سخت می شوند اما پس از ایجاد شبکه، امکان ذوب شدن و تغییر شکل مجدد را ندارند مگر این که حرارت باعث سوختن و تجزیه حرارتی آن ها در دماهای بالا گردد.

عملیات پخت معمولا یک واکنش شیمیایی است که باعث تردی و شکننده شدن ماده می شود و چقرمگی پلیمر را از بین می برد. بر اساس نوع کاتالیزور انتخابی ، امکان شبکه ای شدن این رزین ها حتی در دمای اتاق نیز وجود دارد وزمان گیرش آن ها از چند دقیقه تا چند ساعت متغیر است.

شکل ۱: مقایسه ساختار شیمیایی ترموست ها با الاستومرها، و مواد گرمانرم

مواد گرما سخت به شکل مایع و یا اجزی نیمه واکنش شده به سازنده عرضه می شوند. گرماسخت ها بطور معمول توسط کاتالیزور و با حرارت به شکل قطعه مورد نظر تبدیل می شوند. در بسیاری از حالات، واکنش های مواد گرما سخت، گرمازا است، یعنی تولید حرارت درحین واکنش می نماید. در این مواد، باید حرارت در داخل قالب و قبل از خروج قطعه از قالب از قطعه گرفته شود. بعضی گرماسخت ها مانند آمیزه قالبگیری ورقه ای (SMC) دارای “عمر انبارش” بود و باید در دمای پایین نگهداری شوند تا عمر استفاده از آنها افزایش یابد. این مواد در حین فرایند، واکنش داده و تشکیل ساختار شبکه ای (با اتصالات جانبی) می دهند که نمی توانند دوباره ذوب و فرایند پذیر شوند. گرماسخت های ضایعاتی یا خرد شده باید دور ریخت شوند و یا به عنوان پرکننده در دیگر محصولات استفاده شوند.