رزین های فنولیک و روش های اصلاح آن (5)

رزین های فنولیک و روش های اصلاح آن (5)

مروری بر رزین های فنولیک و روش های اصلاح آن (5)

کربونیزاسیون رزین فنولیک

شبکه رزین های فنولیک به واسطه ی پایداری حرارتی بالایی که دارند، بسیار شناخته شده می باشند، ساز و کارهایی که برای تجزیه حرارتی آن ها در دماهای بالا ارائه شده است شامل: آب زدایی، شبکه ای شدن حرارتی و اکسیداسیون می باشد که سرانجام باعث تبدیل رزین به کربن (کربونیزاسیون رزین فنولیک) (زغال) میشود، در دماهای بالا رزین تجزیه شده و ساختار شبکه ای آن از بین میرود.

 زیر 300 درجه ی سانتیگراد در محیط نیتروژن با فشار اتمسفری، فقط مقدار کمی محصولات گازی شکل که عموما مونومرهای واکنش نداده، نظیر فنول آزاد و مولکول های آب می باشد، آزاد میگردد که از واکنش تراکمی بین هیدروکسی متیل و موقعیت ارتو یا پارای حلقه ی فنولیک مطابق شکل زیر ایجاد می شود.

خارج کردن فنول از رزین

چانچه تجزیه حرارتی در حضور اکسیژن انجام شود، علاوه بر ترکیبات فوق گروههای کربونیل دار هم ایجاد میشود. در دمای بالای 350 درجه سانتیگراد اجزاء فرار مانند آب، متان، اتان، فنول از رزین خارج شده و یک انقباض شدید در رزین اتفاق می افتد. از آن جایی که این پدیده باعث جمع شدگی رزین می شود خواص فیزیکی  و مکانیکی رزین به شدت افت پیدا میکند. به طوری که در عمل نمی توان از رزین فنولیک خالص به تنهایی استفاده کرد و باید برای کاربردهایی که دمای بالای 200 درجه است جهت رسیدن به نتیجه ی مطلوب، رزین را اصلاح نمود.

بیشترین تجزیه حرارتی رزین در محدوده ی دمایی 650 – 400  درجه اتفاق می افتد و در نهایت رزین به کربن بی شکل تبدیل می شود. مورترا بر این نظر بود که ممکن است در محدوده ی دمایی 500 – 300 درجه شبکه ای شدن گرمایی در رزین رخ دهد.

(شکل زیر) که ناشی از واکنش گروههای هیدروکسیل با اتصالات متیلینی موجود در ساختار رزین می باشد. در این حالت با واکنش گروههای هیدروکسیل حلقه ی فنولی، کاهش شدت باندهای جذبی OH مشهود است.

واکنش های اکسیداسیون

با انجام واکنش های اکسیداسیون و تخریب حرارتی شبکه رزین و خروج ترکیباتی با فراریت کم مانند نفتالین، بی فنیل، فنانترن و نظایر آن واکنش های تراکمی هیدروکسیل مجاور با حلقه های فنولی در موقعیت ارتو-ارتو اتفاق خواهد افتاد.

شبکه رزین فنولیک

سازو کارهای تخریب و تجزیه شبکه رزین های نووالاک به واسطه تفاوت در روش های شبکه ای شدن از رزین های رزول متفاوت خواهد بود. در ساختار شبکه رزین نووالاک پخت شده با هگزامین، اتصالات نیتروژن داری نظیر تری بنزیل آمین به وجود خواهد آمد که مطابق شکل زیر به کرزول و آزومتاین تجزیه میشود.

کاربرد های کربونیزاسیون رزین

البته شایان ذکر است که در بعضی موارد خاص کربونیزاسیون رزین فنولیک مطلوب می باشد. یکی از کاربردها چسب های دما بالا برای اتصال قطعاتی از جنس گرافیت می باشد به طوری که در دمای 700 درجه که بیشترین تجزیه حرارتی رزین در این دما اتفاق می افتد استحکام چسبندگی به نحو چشمگیری کاهش میابد. اما برای رسیدن به پایداری و استحکام بالا باید از روشهای اصلاح رزین های فنولیک نظیر افزودن پرکننده ها به رزین استفاده نمود.

ویژگی رزین فنولیک

شایان ذکر است که یکی از ویژگی های بارز رزین های فنولیک پایداری حرارتی است این ویژگی رزین ها را به کمک آزمون گرما وزن سنجی میتوان مطالعه کرد. در شکل زیر که مربوط به آزمون گرماسنج وزنی (TGa) رزین های پلی استر، اپوکسی، فنولیک و فوران می باشد، میتوان پایداری حرارتی بالای رزین های فنولیک را نسبت به سایر رزین ها مشاهده نمود.

 

برای دریافت اصل مقاله لطفا کلیک کنید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

NadPolymer

صنعت تولید رزین در ایران سابقه ای بالغ بر چند دهه دارد و وارد شدن به این بازارو رقابت با شرکتهای بزرگ و صاحب سبکِ این صنعت تنها در سایه رضایمندی مشتریان و تامین نیازه و خواسته ی آنها ممکن است. در حال حاضر شرکت ناد پلیمر با ظرفیت تولیدِ بالغ بر 20 هزارتن انواع رزین (10 هزارتن رزین پلی استر غیر اشباع ، 3 هزارتن رزول و 7 هزارتن انواع رزین اکرلیک) در سال در حال خدمت رسانی به صنعت مواد شیمیایی کشور است و در صورت نیاز شرکتهای تولیدی آماده ارائه انواع رزینهای سفارش نیز هست.

شروع مکالمه

یکی از اعضا را انتخاب و در واتساپ گفتگو کنید

آقای برزگر

مسئول فروش

آقای برزگر

خانم مظفری

مسئول فروش

خانم مظفری