مرجع
آخر الزيارات

إيبوكسي

1٬138 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 15 يوماً
باختصار: الإيبوكسي مادة كيمائية تعتبر أحد أنواع اللدائن الصلبة بالحرارة. تجد هنا «الإيبوكسي كطلاء»، «تاريخ» و«الإيبوكسي في الصناعة» ضمن 7 أقسام.
المحتويات
  1. الإيبوكسي كطلاء
  2. تاريخ
  3. الإيبوكسي في الصناعة
  4. المخاطر الصحية
  5. الأنظمة الكهربائية والإلكترونية
  6. الإيبوكسي في الفن
  7. الإيبوكسي كمونة
إيبوكسي

تعريفًا بالموضوع، الإيبوكسي مادة كيمائية تعتبر أحد أنواع اللدائن الصلبة بالحرارة. ذات مركبين: أساس (resin) ومصلب (hardener) وهي شديدة الالتصاق ومقاوم للاحتكاك والمواد الكيماوية سواء كانت أحماض أو قواعد أو مذيبات، حيث تتشكل طبقة عازلة عند جفافها. تستعمل كطلاء أو مونة أو لاصق. أكثر أنواع الإيبوكسي الراتنج إنتاجا هي الناتجة عن التفاعل بين مادتي إيبكلوروهيدرين وbisphenol ألف الكيميائيتين. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

في هذا الإطار، أول محاولة لإنتاجه من هذه المادة كانت في عام 1927 بالولايات المتحدة عبر شركة سيبا السويسرية لإنتاج الكيماويات.

ومن جهة أخرى، ينتمي راتنج الإيبوكسي إلى مجموعة الراتنجات المتصلبة بالحرارة حيث تتميز هذه الراتنجات بعدم إمكانية إعادة تشكيلها بالحرارة بعد تحولها إلى مادة صلبة نتيجة لتكون سلاسل بوليميرية طويلة متشابكة مع بعضها وهو ما يسمى بالربط التشابكي. يحتوي راتنج الإيبوكسي على مجموعتين أو أكثر من مجاميع الإيبوكسايدالتي تتألف من ذرة أُوكسجين مرتبطة مع ذرتي كاربون ترتبط مجموعة الإيبوكسي كيميائياً مع الجزيئات الأُخرى لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد ذات ربط تشابكي بعملية المعالجة. يتميز راتنج الإيبوكسي بالصلادة والمقاومة الكيميائية العاليتين نسبياً إضافة إلى ذلك يمتلك هذا الراتنج قابلية إلتصاق نوعي عالي بسبب التركيب الكيميائي لهذا الراتنج والمتمثل في مجموعة الإيثرات والهيدروكسيل والمجاميع القطبية التي تعطي متانة وإلتصاق عالية وتكسب المادة صلادة وقوة، لذلك يستعمل في التطبيقات التي تتطلب إداءاً وظيفياً عالياً. تتفاعل هذه الراتنجات مع المصلدات أثناء المعالجة ويكون التفاعل غير مصحوب بإنبعاث الماء أو تحرر أي منتجات ثانوية مما يجعل التقلص الحجمي قليل جداً (أقل من 2%) وبالتالي يكتسب الراتنج قوة وخواص ميكانيكية عالية إضافة إلى ذلك تمتلك راتنجات الإيبوكسي المعالجة متانة عالية نتيجة للبعد بين نقاط الربط التشابكي ووجود السلاسل الإليفانية المتكاملة.

الإيبوكسي كطلاء

في هذا الإطار، كان أحد أفضل الأمثلة على ذلك هو نظام استخدام الإيبوكسيات الخالية من المذيبات لتجهيز السفن أثناء البناء، وقد استعمل هذا نظامًا للرش الساخن بدون تهوية مع الخلط المسبق في الرأس. أدى هذا إلى تفادي مشكلة احتباس المذيبات تحت الفيلم، والتي تسببت في مشاكل الالتصاق فيما بعد.

في هذا الإطار، غالبًا ما تستعمل الطلاءات الإيبوكسية في التطبيقات الصناعية والسيارات لأنها أكثر مقاومة للحرارة من الدهانات القائمة على اللاتكس والألكيد. تميل دهانات الإيبوكسي إلى التدهور، المعروف باسم «الطباشير»، بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

وعلى صعيد آخر، تم تعديل الإيبوكسيات بعدة طرق، تفاعلت مع الأحماض الدهنية المشتقة من الزيوت لإنتاج استرات الإيبوكسي، والتي تم علاجها بنفس طريقة الألكيدات. منها L8 (80٪ بذر الكتان) و D4 (40٪ زيت الخروع المجفف). غالبًا ما كانت تتفاعل مع الستايرين لصنع استرات إيبوكسي ستيرين، تستعمل كطعامات أولية. المعالجة بالفينول لعمل بطانات الأسطوانة، ومعالجة الإسترات براتنجات الأمين والمعالجة المسبقة للإيبوكسي بالراتنجات الأمينية لصنع طبقات علوية مقاومة.

كذلك، التغيير في اللون، المعروف باسم الاصفرار، هو ظاهرة شائعة لمواد الايبوكسي وغالبًا ما يكون مصدر قلق في تطبيقات الفن والحفظ. راتنجات الايبوكسي صفراء مع مرور الوقت، حتى عندما لا تتعرض للأشعة فوق البنفسجية. تم تحقيق تقدم كبير في فهم اصفرار الإيبوكسي بواسطة داون أولاً في سنة 1984 (الشيخوخة الطبيعية الداكنة) ولاحقًا في سنة 1986 (شيخوخة الضوء عالية الكثافة). قام داون بالتحقيق في الكثير من المواد اللاصقة من راتنجات الايبوكسي لعلاج درجة حرارة الغرفة المناسبة للاستخدام في حفظ الزجاج، واختبار ميلها إلى اللون الأصفر. تم التوصل إلى فهم جزيئي أساسي لإصفرار الإيبوكسي، عندما اكتشف Krauklis و Echtermeyer الأصل الميكانيكي للاصفرار في راتنجات إيبوكسي أمين شائعة الاستخدام، نُشر في سنة 2018. وجدوا أن السبب الجزيئي لإصفرار الإيبوكسي كان تطور الأكسدة الحرارية لمجموعات الكربونيل في العمود الفقري للكربون-الكربون البوليمر عبر هجوم جذري محب للنيوكليوفيليين.

كذلك، تُستعمل إيبوكسيات البوليستر كطلاء بمسحوق للغسالات والمجففات وغيرها من «السلع البيضاء». تُستعمل طلاءات مسحوق الإيبوكسي الانصهار (FBE) على نطاق واسع للحماية من التآكل لأنابيب الصلب والتجهيزات المستعملة في صناعة النفط والغاز، وأنابيب نقل مياه الشرب (الصلب)، وحديد التسليح الخرساني. تُستعمل الطلاءات الإيبوكسية كذلك على نطاق واسع كطلاءات أولية لتحسين التصاق دهانات السيارات والبحرية خاصة على الأسطح المعدنية حيث تكون مقاومة التآكل (الصدأ) مهمة. غالبًا ما تكون العلب والأوعية المعدنية مغطاة بالإيبوكسي لمنع الصدأ، خاصة بالنسبة للأطعمة الحمضية مثل الطماطم. تُستعمل راتنجات الإيبوكسي كذلك في تطبيقات الأرضيات الزخرفية مثل أرضيات التيرازو وأرضيات الرقائق والأرضيات المجمعة الملونة.

من جهة ثانية، يستعمل الايبوكسي كطلاء عازل لتسربات المياه في الخزانات الاراضية وفي بيارات الصرف الصحي كما يستعمل في بعض الاحيان للعزل المائي في اسطح المنازل والبيوت. تم تطوير طلاءات إيبوكسي من جزأين للخدمة الشاقة على ركائز معدنية وتستعمل طاقة أقل من طلاءات البودرة المعالجة بالحرارة. توفر هذه الأنظمة طلاءًا قويًا وقائيًا مع صلابة ممتازة. تتم صياغة الطلاءات المكونة من جزء واحد من الإيبوكسي كمستحلب في الماء، ويمكن تنظيفها بدون مذيبات.

تاريخ

من جانب آخر، تم الإبلاغ عن تكثيف الإيبوكسيدات والأمينات لأول مرة وحصل على براءة اختراع من قبل بول شلاك من ألمانيا في سنة 1934. ادعاءات اكتشاف راتنجات الإيبوكسي القائمة على بيسفينول أ تشمل بيير كاستان في سنة 1943. تم ترخيص عمل كاستان من قبل شركة سيبا المحدودة في سويسرا، والتي أصبحت واحدة من أكبر ثلاثة منتجين لراتنجات الإيبوكسي في جميع أنحاء العالم. نشأت أعمال الإيبوكسي لشركة Ciba باسم Vantico في أواخر التسعينيات، والتي تم بيعها لاحقًا في سنة 2003 وأصبحت وحدة أعمال المواد المتقدمة لشركة Huntsman Corporation في الولايات المتحدة. في سنة 1946، حصل سيلفان جرينلي، الذي يعمل لصالح شركة Devoe & Raynolds ، على براءة اختراع الراتنج المشتق من bisphenol-A و epichlorohydrin. تم بيع Devoe & Raynolds ، التي كانت نشطة في الأيام الأولى لصناعة راتنجات الايبوكسي، لشركة Shell Chemical. تم بيع القسم المعني بهذا العمل في النهاية، وعبر سلسلة من معاملات الشركات الأخرى أصبحت الآن جزءًا من Hexion Inc.

الإيبوكسي في الصناعة

يستعمل كذلك في لصق بعض أنواع الرخام والجرانيت معا

ومن جهة أخرى، يستعمل الايبوكسى في معالجة الرخام والجرانيت ليكسبه طبقة رقيقة جدا ومن ثم ليجعل سطح الرخام والجرانيت املس وناعم بالإضافة للصلابة والحماية من العوامل الجوية.

المخاطر الصحية

كذلك، تصنف راتنجات الايبوكسي السائلة في حالتها غير المعالجة في الغالب على أنها مهيجة للعينين والجلد، وكذلك سامة للكائنات المائية. تعتبر راتنجات الايبوكسي الصلبة أكثر أمانًا بشكل عام من راتنجات الايبوكسي السائلة، والعديد منها مصنف كمواد غير خطرة. أحد المخاطر المحددة المرتبطة براتنجات الايبوكسي هو التحسس. وقد ثبت أن الخطر أكثر وضوحا في راتنجات الايبوكسي التي تحتوي على مواد تخفيف الوزن الجزيئي منخفضة الايبوكسي. يمكن أن يؤدي التعرض لراتنجات الايبوكسي، بمرور الوقت، إلى رد فعل تحسسي. يحدث التحسس بشكل عام بسبب التعرض المتكرر (مثلًا من خلال رداءة النظافة في العمل أو نقص معدات الحماية) على مدى فترة طويلة من الزمن. يحدث رد الفعل التحسسي أحيانًا في وقت يتأخر عدة أيام من التعرض. غالبًا ما يظهر رد الفعل التحسسي على شكل التهاب الجلد، خاصة في المناطق التي يكون فيها التعرض أعلى (عادةً اليدين والساعدين). استخدام الايبوكسي هو مصدر رئيسي للربو المهني بين مستعملي البلاستيك. يحتاج التخلص الآمن كذلك إلى التفكير ولكنه يتضمن عادةً معالجة متعمدة لإنتاج النفايات الصلبة بدلاً من النفايات السائلة.

الأنظمة الكهربائية والإلكترونية

كذلك يستعمل في تغطية الدوائر لحجب التركيب الداخلى.

كذلك، نظرا لتعدد أنواع هذه المركبات، فسنجد له استخدامات كثيرة مثل لصق قلوب الفرايت لمحولات التردد العالى ونظرا لخواص العزل الجيدة تستعمل في تثبيت بعض المكونات كما أن غالبية المكونات مثل الثنائيات والترانزيستورات والدوائر المتكاملة تصنع من غلاف إيبوكسى، منه الشفاف كما في الثنائيات الباعثة للضوء ومنه المعتم كالترانزيستورات والمتكاملات الخ.

الإيبوكسي في الفن

من جهة ثانية، يستعمل الإيبوكسي الراتنج، عندما يخلط مع الخضاب بوضع طبقات واحدة فوق الأخرى.

الإيبوكسي كمونة

في هذا الإطار، يستعمل الايبوكسي كمونه وربط جزاين منفصلين مثله مثل الاسمنت. كما هو الحال في حصول عمليه التعشيش للاعمده. فيتم استخدام هذه المادة للتقويه المونة الاسمنتيه بالاضافه وسد الفراغات بين الخرسانة.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.