رزین فنولیک چیست ؟
رزین فنولیک به عنوان نوعی پلیمر ترموست (گرماسخت) شناخته می‌شود، به این معنی که بعد از گرما دیدن ، شکل آن نسبت به حالت اولیه تغییر می‌کند. با این حال، برخلاف انواع دیگر پلیمرهای پلاستیکی، رزین فنولیک را نمی‌توان مجدداً ذوب و قالب‌گیری کرد. این ویژگی، قابلیت بازیافت آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد، زیرا رزین پس از گرما دیدن و شکل‌گیری، دیگر قابل قالب‌گیری مجدد نیست. رزین‌های پلیمری دیگری مانند پلی‌استر، پلی اورتان، اپوکسی و ملامین نیز وجود دارند، اما بیایید به خواص و کاربردهای رزین فنولیک نگاهی دقیق‌تر بیندازیم تا شما را متقاعد کنیم که چرا رزین فنولیک، ترموست مناسبی برای کسب و کار شما است.
انواع رزین های فنولیک
ویژگی‌های برجسته رزین فنولیک شامل مقاومت در برابر حرارت، سختی، پایداری ابعادی، مقاومت الکتریکی و مقاومت شیمیایی است. با وجود این استحکام، رزین‌های فنولیک می‌توانند بسیار شکننده باشند و به همین دلیل، اغلب با پرکننده‌ها و سایر مواد تقویت‌کننده ترکیب می‌شوند تا مقاومت رزین را افزایش دهند.
تولیدکنندگان رزین فنولیک، این رزین را به دو دسته طبقه‌بندی کرده‌اند:
| انواع رزین فنول فرمالدهید | |
| رزین فنولیک رزول | در محیط قلیایی کاتالیز شده و نیازی به عامل پخت ندارند. برای تولید قطعات الکترونیکی و کامپوزیت به کار می رود. |
| رزین‌های فنولیک نوالاک | در محیط اسیدی کاتالیز می‌شوند و به عامل پخت نیاز دارند. از این رزین در تولید چسب و پوشش استفاده می شود. |
از آنجا که برخی از رزین‌های فنولیک قادر به تحمل دماهای بالا تا 550 درجه فارنهایت هستند و در برابر بخار مقاوم می‌باشند، ترکیبات قالب‌گیری فنولیک (PMCs) اغلب به فرمول‌های مختلفی اضافه می‌شوند تا از این مقاومت در برابر آتش برای محصول نهایی بهره ببرند. به عنوان مثال، می‌توان به الیاف شیشه و ترکیبات قالب‌گیری ویژه اشاره کرد که تحت فشارهای مکانیکی و حرارتی شدید قرار می‌گیرند، مانند پره‌های پمپ.
رزین فنولیک چه کاربردهایی دارد؟
- رزین فنولیک برای اولین بار در ترکیب با کاغذ و پارچه به عنوان عایق برای تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار گرفت و امروزه نیز همچنان در کاربردهای الکتریکی مانند بردهای مدار چاپی به کار می‌رود.
- سپس رزین فنولیک به چاقوها راه یافت، به ویژه دسته‌های چاقو، زیرا به راحتی ماشین‌کاری می‌شود، به خوبی پرداخت می‌گردد و در حالت مرطوب، چسبندگی ذاتی دارد. این دسته‌های چاقو در گذشته به راحتی قابل تشخیص بودند، چرا که فقط در رنگ‌های سبز و مشکی عرضه می‌شدند، اما امروزه، تولیدکنندگان چاقو دریافته‌اند که چگونه می‌توان این دسته‌ها را با طیف بسیار گسترده‌تری از رنگ‌ها تولید کرد.
- رزین فنولیک همچنین به دلیل تحمل حرارت بالای خود، به عنوان چسب در مواد اصطکاکی کاربرد دارد. این مواد اصطکاکی بخش مهمی از دیسک‌های کلاچ و لنت‌های ترمز هستند، دو جزء حیاتی خودروها که امکان تعویض دنده و جلوگیری از از کار افتادن ترمزها در صورت توقف ناگهانی و سریع را فراهم می‌کنند.
- در محصولات ولکانیزه شده مانند لاستیک‌ها، رزین‌های فنولیک به عنوان تقویت‌کننده برای بهبود کشش لاستیک در جاده‌ها استفاده می‌شوند.
- رزین با شن و ماسه ترکیب شده و قالب‌های ریخته‌گری فلزات را ایجاد می‌کند و به عنوان عامل اتصال دهنده در موادی مانند آجرهای نسوز عمل می‌کند.
- آخرین کاربردی که باید به آن اشاره شود، میزان محبوبیت رزین‌های فنولیک در صنعت چوب است. رزین‌های فنولیک به طور گسترده در تولید تخته OSB (تخته رشته‌ای جهت‌دار) مورد استفاده قرار می‌گیرند. تخته OSB نوعی تخته چوبی شبیه به نئوپان است که با افزودن چسب و فشرده‌سازی لایه‌های رشته‌های چوب در جهت‌های خاص ساخته می‌شود، از این رو نام “رشته‌ای جهت‌دار” را به خود گرفته است.
همانطور که اشاره کردیم، رزین‌های فنولیک متاسفانه نسبتاً شکننده هستند. به همین دلیل، اکثر کاربردهای رزین فنولیک باید شامل پرکننده‌ها برای تقویت یکپارچگی رزین باشند. برای انجام این کار، رزین و ماده پرکننده معمولاً به روش قالب‌گیری فشاری شکل داده می‌شوند، اما می‌توان از قالب‌گیری تزریقی یا انتقالی نیز استفاده کرد. پرکننده‌های مختلف، جنبه‌های متفاوتی از رزین فنولیک را بهبود می‌بخشند. به عنوان مثال، پنبه مقاومت ضربه را بهبود می‌بخشد، در حالی که پرکننده‌های شیشه و مواد معدنی، مقاومت حرارتی و سختی رزین را بیشتر افزایش می‌دهند.
زمان فرآوری این پلیمرهای گرماسخت معمولاً طولانی‌تر از ترموپلاستیک‌ها است، زیرا واکنش شیمیایی گرمازا به جای سخت شدن پلیمر صرفاً از طریق خنک‌سازی، رخ می‌دهد. اگر قطعات قالب‌گیری شده وجود داشته باشند، تحت عملیات حرارتی جداگانه‌ای قرار می‌گیرند که زمان بیشتری به دوره فرآوری اضافه می‌کند. محصولاتی که به این روش ساخته می‌شوند شامل ظروف پخت و پز، دستگیره‌های اجاق گاز، زیرسیگاری خودروها، درپوش‌های برس موتور، درب بطری و بسیاری موارد دیگر هستند.
ویژگی‌های ظاهری رزین فنول فرمالدهید
اکنون که در مورد خواص و کاربردهای رزین فنول فرمالدهید صحبت کردیم، بیایید نگاهی به ویژگی‌های ظاهری رزین‌های فنولیک بیندازیم. ترکیبات قالب‌گیری فنولیک معمولاً به شکل پودر ظاهر می‌شوند، برخلاف پلت‌هایی که معمولاً در قالب‌گیری ترموپلاستیک مشاهده می‌شوند. با این حال، لمینت‌های رزین فنولیک به شکل ورق، میله یا لوله ظاهر می‌شوند. علاوه بر این، رزین فنولیک را می‌توان از طریق تعداد محدود رنگ‌هایی که در آن موجود است، شناسایی کرد. قابل توجه‌ترین رنگ‌ها، مشکی و قهوه‌ای هستند، در حالی که گاهی اوقات به رنگ‌های سبز و قرمز نیز دیده می‌شوند. هنگامی که به ترکیبات قالب‌گیری تبدیل می‌شوند، در اشکال تک مرحله‌ای و دو مرحله‌ای در دسترس هستند. اجزای قالب‌گیری تک مرحله‌ای برای جایگذاری فلز در قالب
قطعات ایده‌آل هستند، به ویژه اگر نگرانی در مورد خوردگی احتمالی وجود داشته باشد، زیرا به خوبی پیوند می‌یابد و مونتاژ مکانیکی را می‌پذیرد.
همانطور که قبلاً ذکر شد، رزین‌های فنولیک مانند ترموپلاستیک‌ها قابل بازیافت نیستند، زیرا این ماده پس از قرار گرفتن در معرض حرارت، تغییر دائمی در شکل خود ایجاد می‌کند. با این حال، موفقیت‌های جزئی در استفاده مجدد از رزین فنولیک آسیاب شده به عنوان پرکننده در سایر محصولات به دست آمده است، درست مانند روشی که از آن برای تقویت مقاومت حرارتی محصولات استفاده شده است. این پلیمرها را می‌توان بازیافت کرد، اما حتی در این صورت نیز، همیشه برای استفاده مجدد به عنوان پرکننده مناسب نیستند.
مقاومت شیمیایی رزین های فنولیک
در زمینه تعامل با مواد شیمیایی، رزین‌های فنولیک به طور قابل توجهی با حلال‌های آلی و هالوژنه سازگار هستند. با این حال، در مقابل، واکنش ضعیفی نسبت به بازهای غیرآلی و اکسیدکننده‌ها نشان می‌دهند. با توجه به این ویژگی‌ها، رزین فنولیک در صنایع حمل و نقل و معماری محبوبیت یافته است، زیرا در هنگام استفاده، دود کمی از خود ساطع می‌کنند. ترکیباتی از رزین فنولیک به همین منظور ساخته شده‌اند دارای رتبه‌بندی آتش‌سوزی UL هستند.
