در واكنش فنل- فرم آلدهید سه مرحله اصلی وجود دارد:
A مرحله : اغلب محصولات اولیة تراكم، الكلها هستند. رزین در این مرحله، گرمانرم است و در حلالهای غیر آلی (معدنی) حل میشود.
B مرحله: پیشرفت بیشتر واكنش تراكمی و شبكهای شدن جزئی به همراه افزایش جرم مولكولی و ویسكوزیته و كاهش انحلال. در این حالت رزین پخت كامل نشده و گرمانرم و ذوب میشود ولی به هنگام سرد شدن، سخت و شكننده میشود.
C مرحله: میزان پلیمریزاسیون و شبكهای شدن بسیار زیاد است. رزین غیر قابل ذوب و انحلال میباشد.
این واكنش دو نوع رزین فنولیك تولید میكند كه رزول و نوالاك نامیده میشوند. رزینهای رزول در حضور یك كاتالیست قلیایی مانند آمونیاك، كربنات سدیم یا هیدروكسید سدیم تولید میشوند.

واكنش پخت محصول توسط گرما دادن در یك قالب با دمای بالاتر از نقطه ژل قابل انجام است. رزینهای رزول دارای گروههای فعال متیلول و هیدروكسیل هستند.
در دمای بالاتر، رزولها بدون افزودن عامل پخت، مولكولهای بزرگتر و با شبكههای متیلنی تشكیل میدهند. در این حالت واكنش فنل- آلدهید یك نوع واكنش تراكمی است چون آب به عنوان محصول جانبی خارج می شود.

پلیمریزاسیون فنل- فرم آلدهید به رزین نوالاك با حضور یك كاتالیست اسیدی انجام میشود. اسید اكسالیك و اسید سولفوریك دو كاتالیست مرسوم در این واكنش هستند. معمول است كه نسبت فنل به فرم آلدهید 1 به 8 /0 باشد، محصول مذاب حاصل سرد میشود و به تدریج شیشهای میگردد. این ماده شیشهای به دقت خرد شده، پودر حاصل با كاتالیست پخت هگزامتیلن تترامین (HMTA )، فیلر و تقویت كننده مخلوط میگردد تا یك تركیب قالبگیری بدست آید.

رزینهای فنولیك معمولا كدر هستند و رنگ آنها از كهربایی (amber) كم رنگ و قهوهای تیره تا سیاه تغییر میكند. رنگ تیره رزینهای فنولیك كاربرد آنها را محدود میكند. رزینهای فنولیك در اشكال پولك، فیلم مایع و پودر موجودند.
رزینهای فنولیك جزء رزینهای با كاربرد عمومی محسوب میشوند ولی میتوان آنها را برای سازههای مهندسی آمیزهسازی نمود. فنولیكها دومین رتبه را در رزینهای گرما سخت پر مصرف دارا هستند.
رزینهای فنولیك بدون فیلرها شكننده هستند و كاربرد فیلرها و سایر افزودنیها به منظور ایجاد خواص مطلوب در آنها عادی است. رزینهای فنولیك بدلیل تفاوتهای فیزیكی و شیمیایی اجزاء خواص متنوعی را در بر میگیرند.

برخی از انواع رزینهای فنولیك عبارتند از:
- گرید كاربرد عمومی (پر شده با خرده چوب)
- گرید Non Bleeding رزول مایع، پر شده با شیشه
- گرید مقاوم دربرابردما (پر شده با میكا و مواد معدنی)
- گرید مقاوم در ضربه (پر شده با سلولز، لاستیك، شیشه و الیاف)
- گریدویژه یا الكتریكی (پر شده با میكا و شیشه)

رزینهای قالبگیری فنولیك از نوالاك ساخته میشوند اگر چه رزول نیز در برخی موارد بكار می رود. خواص رزینهای قالبگیری فنولیك عبارتند از:
- سهولت قالبگیری
- پایداری ابعادی بسیار خوب و دقیق
- مقاومت در برابر خزش
- مقاومت بالا در برابر تغییر شكل
- مقاومت حرارتی خوب
- مقاومت الكتریكی خوب
- مقاومت شیمیایی خوب
- مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی خوب
- جذب آب پایین
- كیفیت مناسب در ماشینكاری

كاربردهای مرسوم از این مواد عبارتند از: سازههای عایق برای ولتاژ بالا، چرخ دندهها،water lubricater bearing، مغزی میز دكوری.
از دیگر كاربردهای رزینهای فنولیك، ساخت فوم است. البته فوم فنولیك در مقایسه با فوم پلی پورتان و پلی استایرن، گرانتر است ولی بدلیل خود خاموش كن بودن و سمیت پایین گازهای حاصل از سوختن، خواص برتری دارد.
دسته دیگری از رزینها با نام آمینو رزین نیز میتوانند همراه رزینهای فنولیك دسته بندی شوند. این رزینها كم مصرفند. رنگ سفید آنها باعث طرح امكان جایگزینی بجای فنولیكها شد. رزینهای فنولیك بدلیل تیرگی رنگ، فقط در ساخت قطعات تیره كاربرد دارند.
رزینهای آمینو، گرما سختهایی هستند كه از واكنش گروه آمینو یك ماده با فرم آلدهید ساخته میشوند. دو آمینوی معروف و مرسوم اوره و ملامین و رزینهای حاصل اوره-فرم آلدهید و ملامین- فرم آلدهید میباشند.
در مقایسه با فنولیكها رزینهای اوره- فرم آلدهید ارزانترند و رنگ آنها روشنتر است. همچنین مقاومت آنها در برابر ترك خوردگی الكتریكی بیشتر است ولی مقاومت حرارتی كمتری دارند.
محدوده كاربرد فیلرها معمولا محدود به فیلرهای سفید كننده برای پودر چوب و الیاف خرد سلولز و نیز امكان كاربرد تقویت كنندههای معدنی یا لیفی است.
رزینهای ملامین فرم آلدهید در مقایسه با فنولیكها و اوره-فرم آلدهید عملكرد بهتری دارند ولی گرانترند. ویژگیهای مطلوب آنها عبارتند از: جذب آب پایین، مقاومت حرارتی و لكه پذیری، سختی و عایق الكتریكی.


منبع: Iran Composite Network

مطالب تصادفی:

مقایسه سیستم های مایکروویو P-P و P-MP - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
سونوگرافی (Ultrasound) چیست؟ - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
مترور، متره و برآورد - تعریف متره و برآورد و انواع آن - جمعه بیست و دوم بهمن 1389
رشته ی مهندسی مکاترونیک چیست؟ - پنجشنبه بیست و یکم بهمن 1389
WiMAX چطور کار می‌کند؟ - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
رزین ‌وینیل ‌استر - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
مـعـمـاری در ایران باستان - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
پركامبرین در ایران – بخش دوم - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
پركامبرین در ایران – بخش اول - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
Welding Stainless Steel - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
نکات کاربردی در استفاده و نگهداری از لپ تاپ - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
كاربرد بیوتكنولوژی در استحصال نیكل و كبالت - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
كاربردهای نانوتكنولوژی - دوشنبه هجدهم بهمن 1389
نانوتكنولوژی و فراپزشكی - دوشنبه هجدهم بهمن 1389

نوع مطلب : مهندسی شيمی - پالایش
نوشته شده در دوشنبه ۹ اسفند ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |