واژهی “اپوکسی” از پیشوند یونانی “اپ”، که بالا و میان معنا میدهد، و “اکسی”، فرم ترکیبی از اکسیژن بهدستآمده است. با تعریف سختگیرانه، رزین اپوکسی تنها مونومرهای شبکهای نشده یا الیگومرهای دارای گروههای اپوکسی است.
اما در عمل، رزین اپوکسی سامانههای اپوکسی پختهشده را نیز در برگرفته است. باید اشاره نمود که رزین اپوکسی با جرم مولکولی بسیار بالا و رزینهای اپوکسی پختهشده گروههای اپوکسی بسیار کمی دارند یا هیچ گروه اپوکسی ندارند. گسترهای از رزینهای اپوکسی که ازنظر صنعتی اهمیت دارند اپوکسایدهای دو یا چندین عاملیاند. اپوکسایدهای تک عاملی در ابتدا بهعنوان رقیقکنندههای فعال، اصلاحکنندههای گرانروی یا بهبوددهندگان چسبندگی به کار میروند. اما دلیل قرار گرفتن آنها در این مطلب، ارتباط آنها با زمینهی پلیمرهای اپوکسی است.
کاربرد رزین اپوکسی
اپوکسیها یکی از مستعدترین طبقات پلیمرها با کاربردهای گوناگونی همچون پوششهای قوطی فلزی، لایهی اولیهی پوشش خودرو، تختههای مدار چاپی، استوانکهای نیمهرسانا، چسبها و کامپوزیتهای هوافضا هستند. از یکی از مهمترین کاربردهای این رزین میتوان به استفاده از آن به عنوان پوشش اپوکسی اشاره نمود. بیشتر رزینهای اپوکسی گرما سخت های بیشکل با استحکام مکانیکی عالی و چقرمگی متوسط هستند و مقاومت شیمیایی، رطوبت و خوردگی برجستهای دارند. همچنین دارای خواص گرمایی، چسبندگی و مقاومت الکتریکی خوب؛ عدم برونرفت مواد فرار و جمع شدگی اندک در هنگام پخت و پایداری ابعادی مناسبی هستند.
ترکیبی از خواص که معمولاً در هیچ مادهی پلاستیکی دیگری یافت نمیشود. این شاخصهای عملکرد عالی، به همراه تنوع در فرمول شدن و هزینههای منطقی، امکان انتخاب رزینهای اپوکسی را بهعنوان مواد برگزیده در صنایع گوناگون فراهم آورده است. رزینهای اپوکسی تجاری زنجیرههای اصلی آلیفاتیک، آلیفاتیک حلقوی یا آروماتیک را در برمیگیرند و در محدودهی گستردهای از جرمهای مولکولی از چند صد تا دهها هزار در دسترس هستند.
ترکیبات اپوکسی
اپوکسیهای با بیشترین استفاده، مشتقات گلیسیدیل اتر از بیس فنول A هستند. ظرفیت حلقهی اپوکسی برای واکنش با عوامل پخت گوناگون در شرایط و دماهای متنوع، استعداد افزودهای را برای اپوکسی ها فراهم میکند. عمدهی مزیت صنعتی رزینهای اپوکسی در کاربردهای گرماسخت شوندگی است. از این ویژگی بهطور گسترده در صنایع کامپوزیت استفاده میشود.
بهمنظور آسان نمودن فراورش و برای اصلاح ویژگیهای رزین پختهشده، اجزای دیگری نیز در کامپوزیتهای اپوکسی وجود دارند که از آن دسته میتوان به پرکنندهها، حلالها، رقیقکنندهها، نرمکنندهها، کاتالیستها، شتابدهندهها و چقرمه سازها اشاره کرد. بزرگترین استفاده از رزین اپوکسی در پوششهای حفاظتی است و باقی، کاربردهای ساختاری همچون فیبر مدار چاپی (PCB) استوانکهای نیمهرسانا و کامپوزیتهای ساختاری؛ ابزارسازی، قالبگیری و ریختهگری، کفپوشش و چسبها هستند. بهتازگی، کاربردهای در حال رشد جوهرهای مقاوم به نور و چاپ برای صنایع الکترونیک را در برمیگیرد.