راتنجات الإيبوكسي (EP) هي فئة من البوليمرات الحرارية المعروفة بخصائصها الميكانيكية الممتازة، ومقاومتها الكيميائية، وقدرتها العالية على الالتصاق بمختلف الأسطح. تُستخدم على نطاق واسع في الطلاءات، والمواد اللاصقة، والمركبات، والإلكترونيات، ومواد البناء.

التركيب راتنجات الإيبوكسي (EP) هي بوليمرات حرارية تتكون من مجموعات وظيفية إيبوكسيدية تتفاعل مع عوامل التصلب لتكوين هيكل شبكي صلب ومتين. المكون الرئيسي لمعظم راتنجات الإيبوكسي هو إيثر ثنائي الجلايسيديل للبيسفينول A (DGEBA)، والذي يتكون من وحدات متكررة من بيسفينول A مرتبطة بمجموعات إيثر الجلايسيديل. تسمح حلقات الإيبوكسيد التفاعلية للراتنج بالخضوع لبلمرة عند خلطه مع مواد التصلب مثل البولي أمينات، أو الأنهيدريدات، أو الثيولات، مكونًا شبكة ثلاثية الأبعاد تُضفي عليه القوة والمقاومة الكيميائية وقدرة الالتصاق المعروفة. وبحسب التركيبة، يمكن تعديل راتنجات الإيبوكسي بإضافة حشوات، أو مواد ملدنة، أو عوامل تقوية للحصول على خصائص أداء محددة، مما يجعلها متعددة الاستخدامات في تطبيقات المواد اللاصقة، والطلاءات، والمركبات، والإلكترونيات.

الخصائص تتميز راتنجات الإيبوكسي بقوة ميكانيكية عالية، والتصاق قوي بمختلف الأسطح، ومقاومة ممتازة للمواد الكيميائية والحرارة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من الاستخدامات. كما تتميز بانكماش منخفض أثناء التصلب، مما يُحسن من الاستقرار الأبعادي ويُقلل من الإجهاد الداخلي. وتُعد خواصها العازلة الكهربائية مثالية للتطبيقات الإلكترونية، في حين أن مقاومتها للرطوبة والتآكل تضمن المتانة في البيئات القاسية. يمكن أن تُصاغ راتنجات الإيبوكسي لتكون إما صلبة أو مرنة، حسب نوع عامل التصلب والمواد المضافة. كما تُوفر مقاومة جيدة للإجهاد المتكرر، ويمكن تعزيز متانتها وقوة التحمل بإضافة الحشوات أو مواد التقوية. ومع ذلك، فإن بعض التركيبات قد تكون هشة وحساسة للتعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية دون إضافة مثبتات.

التطبيقات:

• المواد اللاصقة لصناعات الطيران والسيارات والبناء والبحرية.

• الطلاءات الواقية للمعادن، والأرضيات، والأنابيب، والمعدات الصناعية.

• المواد المركبة في الطيران، والسيارات، ومعدات الرياضة، وتوربينات الرياح.

• التغليف والعزل في الإلكترونيات، ولوحات الدوائر، وأشباه الموصلات.

• مواد البناء مثل الحشو، والمانعات، والمكونات الإنشائية.

• الأجهزة الطبية ومواد الأسنان بفضل توافقها الحيوي.

• القوالب وأدوات التصنيع السريع والصناعي.

المزايا:

• قوة ميكانيكية عالية ومتانة ممتازة.

• التصاق ممتاز بمختلف الأسطح.

• مقاومة جيدة للمواد الكيميائية، والرطوبة، والتآكل.

• انكماش منخفض أثناء التصلب، مما يُضمن الاستقرار الأبعادي.

• خواص عازلة كهربائيًا، مما يجعلها مثالية للإلكترونيات.

• يمكن تعديلها لتكون مرنة أو صلبة حسب نوع التطبيق.

العيوب:

• قد تكون هشة دون إضافة مواد ملدنة أو تقوية.

• حساسة للتعرض للأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى تدهورها بمرور الوقت.

• تتطلب بعض التركيبات درجات حرارة عالية للتصلب، مما يزيد من تكاليف المعالجة.

• مخاطر صحية محتملة من الراتنج غير المعالج، ما يتطلب الحذر في التعامل.

• قد تكون باهظة الثمن حسب التركيبة ومتطلبات التطبيق.

راتنجات الفينول فورمالدهيد (PF) هي بوليمرات صناعية يتم الحصول عليها من تفاعل الفينول مع الفورمالدهيد. وتُعد من أقدم البوليمرات الاصطناعية، وتُستخدم على نطاق واسع بفضل استقرارها الحراري الممتاز، ومقاومتها الكيميائية، وقوتها الميكانيكية العالية.

التركيب راتنجات الفينول فورمالدهيد هي بوليمرات حرارية تتكون من تفاعل الفينول مع الفورمالدهيد تحت ظروف حمضية أو قاعدية. يختلف تركيب هذه الراتنجات حسب طريقة التصنيع. في حالة راتنجات "نوفولاك" التي تُنتج تحت ظروف حمضية بنسبة فورمالدهيد إلى فينول أقل من 1، يتكون التركيب من سلاسل خطية من وحدات الفينول المرتبطة بروابط ميثيلين (-CH₂-). تتطلب هذه الراتنجات عامل تصلب، مثل الهكساميثيلين تترا أمين، لتكوين شبكة ثلاثية الأبعاد متشابكة. أما في راتنجات "ريزول"، التي تُصنع تحت ظروف قاعدية وبوجود فائض من الفورمالدهيد، فإن التركيب يحتوي على بنية متشابكة جزئيًا بفضل وجود مجموعات هيدروكسي ميثيل (-CH₂OH) التي يمكن أن تتفاعل لاحقًا عند التسخين لتكوين شبكة متينة ومتشابكة بالكامل. وتمنح هذه البنية المتشابكة راتنجات الفينول فورمالدهيد خصائصها الفريدة مثل الاستقرار الحراري، والمقاومة الكيميائية، والقوة الميكانيكية العالية، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المواد اللاصقة، والصفائح اللاصقة، والطلاءات، ومركبات التشكيل.

الخصائص تتمتع راتنجات الفينول فورمالدهيد بعدة خصائص مهمة تجعلها ذات فائدة كبيرة في التطبيقات الصناعية. فهي تُظهر استقرارًا حراريًا ممتازًا، مما يتيح لها تحمل درجات حرارة مرتفعة دون تدهور كبير. كما تتميز بقوة ميكانيكية وصلابة عاليتين، مما يجعلها مناسبة للاستخدامات الهيكلية. وتُعد مقاومتها الكيميائية من أبرز مزاياها، حيث تقاوم الأحماض، والقواعد، والمذيبات، مما يُوفر لها متانة عالية في البيئات القاسية. بالإضافة إلى ذلك، تُوفر هذه الراتنجات خواص عزل كهربائي جيدة، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المكونات الكهربائية والإلكترونية. كما أنها تتمتع بمقاومة طبيعية للّهب، فهي ذاتية الإطفاء ولا تشتعل بسهولة. ومع ذلك، ورغم هذه المزايا، يمكن أن تكون هشة وتطلق غازات الفورمالدهيد، مما يتطلب معالجة آمنة وتهوية مناسبة أثناء التشغيل.

التطبيقات:

• تُستخدم كمواد لاصقة وروابط في الخشب الرقائقي، والألواح الحبيبية، والصفائح اللاصقة.

• تُستخدم في مركبات التشكيل لإنتاج مفاتيح كهربائية، ومقابض، وأزرار.

• تدخل في تصنيع الطلاءات والورنيشات للخشب والمعادن والمكونات الكهربائية.

• تُستخدم كمواد رابطة في منتجات التلميع مثل عجلات الجلخ.

• تدخل في مواد العزل مثل الألياف الزجاجية والهياكل المركبة.

• تُستخدم في قوالب الرمال في المسابك لصب المعادن.

المزايا:

• استقرار حراري عالي، يجعلها مقاومة للحرارة والحرائق.

• قوة ميكانيكية ممتازة وصلابة عالية للاستخدامات الهيكلية.

• خصائص التصاق قوية، مما يجعلها مادة لاصقة فعالة.

• مقاومة كيميائية جيدة للأحماض والقواعد والمذيبات.

• توفر عزلًا كهربائيًا، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الكهربائية.

العيوب:

• طبيعة هشة، مما قد يؤدي إلى التشقق تحت الضغط.

• احتمالية انبعاث الفورمالدهيد، مما يتطلب معالجة خاضعة للرقابة.

• مرونة محدودة مقارنة ببعض البوليمرات الاصطناعية الأخرى.

• قد تكون مكلفة مقارنةً ببعض الراتنجات البديلة في تطبيقات معينة.