إيبوكسي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة
تُظهر هذه الصورة راتنج الإيبوكسي المستخدم في صناعة الطيران والفضاء في تصنيع المواد المشبعة مسبقًا.
تُظهر هذه الصورة راتنج الإيبوكسي المستخدم في صناعة الطيران والفضاء في تصنيع المواد المشبعة مسبقًا.

محقنة من غراء الإيبوكسي "السريع الجفاف (5 دقائق)"، تحتوي على حجرات منفصلة لراتنج الإيبوكسي والمصلب
بنية مجموعة الإيبوكسيد ، وهي مجموعة وظيفية تفاعلية موجودة في جميع راتنجات الإيبوكسي

الإيبوكسي هو عائلة المكونات الأساسية أو المنتجات النهائية المعالجة لراتنجات الإيبوكسي ، والمعروفة أيضًا باسم البولي إيبوكسيدات ، وهي فئة من البوليمرات الأولية والبوليمرات التفاعلية التي تحتوي على مجموعات إيبوكسيد . تُسمى المجموعة الوظيفية للإيبوكسيد أيضًا بالإيبوكسي . [ 1 ] يُطلق على مجموعة الإيبوكسيد في تصنيف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC ) اسم أوكسيران .

يمكن تفاعل راتنجات الإيبوكسي ( ربطها عرضيًا ) إما مع نفسها من خلال البلمرة المتجانسة التحفيزية ، أو مع مجموعة واسعة من المواد المتفاعلة المساعدة، بما في ذلك الأمينات متعددة الوظائف، والأحماض ( وأنهيدريدات الأحماض )، والفينولات، والكحولات، والثيولات (التي تُسمى أحيانًا المركابتانات). غالبًا ما يُشار إلى هذه المواد المتفاعلة المساعدة باسم المُصلِّبات أو المُصلِّبات، ويُشار إلى تفاعل الربط العرضي عادةً باسم المعالجة .

يتفاعل البولي إيبوكسيد مع نفسه أو مع مواد مُصلِّبة متعددة الوظائف لتكوين بوليمر مُتصلِّب حراريًا ، يتميز غالبًا بخصائص ميكانيكية جيدة ومقاومة عالية للحرارة والمواد الكيميائية. للإيبوكسي تطبيقات واسعة النطاق، تشمل طلاء المعادن ، والمواد المركبة، [ 2 ] واستخدامه في الإلكترونيات، والمكونات الكهربائية (مثل رقائق الدوائر المطبوعة )، ومصابيح LED، والعوازل الكهربائية عالية الجهد ، وصناعة فرش الطلاء ، والمواد البلاستيكية المُقوَّاة بالألياف ، والمواد اللاصقة لأغراض إنشائية [ 3 ] وغيرها. [ 4 ] [ 5 ]

تشمل المخاطر الصحية المرتبطة بالتعرض لمركبات راتنجات الإيبوكسي التهاب الجلد التماسي وردود الفعل التحسسية، بالإضافة إلى مشاكل في الجهاز التنفسي نتيجة استنشاق الأبخرة وغبار الصنفرة، وخاصة من المركبات غير المعالجة تمامًا. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

تاريخ

أُبلغ عن تكثيف الإيبوكسيدات والأمينات لأول مرة وحصل على براءة اختراع من قبل بول شلاك من ألمانيا عام 1934. [ 9 ] ومن بين مزاعم اكتشاف راتنجات الإيبوكسي القائمة على ثنائي الفينول أ، بيير كاستان [ 10 ] عام 1943. وقد رخصت شركة سيبا المحدودة السويسرية عمل كاستان، والتي أصبحت فيما بعد واحدة من أكبر ثلاث شركات منتجة لراتنجات الإيبوكسي في العالم. وفي عام 1946، حصل سيلفان غرينلي [ 11 ] ، الذي كان يعمل لدى شركة ديفو  وراينولدز  (التي أصبحت الآن جزءًا من شركة هيكسيون [ 12 ] )، على براءة اختراع لراتنج مشتق من ثنائي الفينول أ وإيبكلوروهيدرين . [ 13 ]

كيمياء

التصنيع

تفاعل اقتران مجموعة الهيدروكسيل مع الإيبكلوروهيدرين، متبوعًا بإزالة الهالوجين

تُنتَج معظم مونومرات الإيبوكسي المُستخدَمة تجاريًا من خلال تفاعل مركب يحتوي على مجموعات هيدروكسيل حمضية مع الإيبكلوروهيدرين . في البداية، تتفاعل مجموعة الهيدروكسيل في تفاعل اقتران مع الإيبكلوروهيدرين، يليه نزع الهالوجين . تُسمى راتنجات الإيبوكسي المُنتَجة من هذه المونومرات براتنجات الإيبوكسي القائمة على الجليسيديل . يمكن أن تُشتق مجموعة الهيدروكسيل من ثنائيولات أليفاتية ، أو بوليولات (بوليولات بولي إيثر)، أو مركبات فينولية، أو أحماض ثنائية الكربوكسيل . تشمل الفينولات مركبات مثل ثنائي الفينول أ والنوفولاك . تشمل البوليولات مركبات مثل 1،4-بيوتانيديول . تؤدي ثنائيات ومتعددات الهيدروكسيل إلى إيثرات الجليسيديل . تُستخدم الأحماض ثنائية الكربوكسيل، مثل حمض الهيكساهيدرو فثاليك، في راتنجات إستر ثنائي الجليسيديل. بدلاً من مجموعة الهيدروكسيل، يمكن تفاعل ذرة النيتروجين في الأمين أو الأميد مع الإيبكلوروهيدرين.

تخليق الإيبوكسيد باستخدام حمض فوقي

إن طريقة الإنتاج الأخرى لراتنجات الإيبوكسي هي تحويل الألكينات الأليفاتية أو الحلقية الأليفاتية مع الأحماض فوقية : [ 14 ] [ 15 ] على عكس راتنجات الإيبوكسي القائمة على الجليسيديل، فإن إنتاج مونومرات الإيبوكسي هذه لا يتطلب ذرة هيدروجين حمضية ولكن رابطة مزدوجة أليفاتية .

أساس ثنائي الفينول

تخليق إيثر ثنائي غليسيديل ثنائي الفينول أ

تعتمد معظم راتنجات الإيبوكسي الشائعة على تفاعل الإيبكلوروهيدرين (ECH) مع ثنائي الفينول أ ، مما ينتج عنه مادة كيميائية مختلفة تُعرف باسم ثنائي غليسيديل إيثر ثنائي الفينول أ (المعروف اختصارًا بـ BADGE أو DGEBA). تُعد الراتنجات القائمة على ثنائي الفينول أ الأكثر انتشارًا تجاريًا، ولكن يتم أيضًا تفاعل أنواع أخرى من ثنائي الفينول مع الإيبكلوروهيدرين بطريقة مماثلة، مثل ثنائي الفينول ف .

في هذا التفاعل ذي المرحلتين، يُضاف الإيبكلوروهيدرين أولًا إلى ثنائي الفينول أ (مكونًا ثنائي (3-كلورو-2-هيدروكسي بروبوكسي) ثنائي الفينول أ)، ثم يتكون ثنائي الإيبوكسيد في تفاعل تكثيف مع كمية مكافئة من هيدروكسيد الصوديوم . تُطلق ذرة الكلور على شكل كلوريد الصوديوم (NaCl) وذرة الهيدروجين على شكل ماء.

يتم تكوين إيثرات ثنائي الجليسيديل ذات الوزن الجزيئي الأعلى (n ≥ 1) عن طريق تفاعل إيثر ثنائي الجليسيديل ثنائي الفينول أ المتكون مع المزيد من ثنائي الفينول أ؛ وهذا ما يسمى بالبلمرة المسبقة.

تخليق ثنائي غليسيديل إيثر ثنائي الفينول-أ ذو كتلة مولية عالية

المنتج الذي يتكون من عدد قليل من الوحدات المتكررة ( n = 1 إلى 2) يكون سائلاً لزجاً وشفافاً؛ ويُسمى راتنج الإيبوكسي السائل. أما المنتج الذي يتكون من عدد أكبر من الوحدات المتكررة ( n = 2 إلى 30) فيكون في درجة حرارة الغرفة مادة صلبة عديمة اللون، ويُشار إليه بالتالي باسم راتنج الإيبوكسي الصلب.

بدلاً من ثنائي الفينول أ، يمكن استخدام أنواع أخرى من ثنائي الفينول (وخاصة ثنائي الفينول ف ) أو ثنائي الفينول المبروم (مثل رباعي برومو ثنائي الفينول أ ) في عملية الأكسدة والبلمرة الأولية المذكورة. قد يخضع ثنائي الفينول ف لتكوين راتنجات الإيبوكسي بطريقة مشابهة لثنائي الفينول أ. تتميز هذه الراتنجات عادةً بلزوجة أقل ومحتوى إيبوكسي أعلى لكل غرام مقارنةً براتنجات ثنائي الفينول أ، مما يمنحها (بعد التصلب) مقاومة كيميائية معززة.

بنية راتنج الإيبوكسي ثنائي غليسيديل إيثر ثنائي الفينول-أ: يشير n إلى عدد الوحدات الفرعية المبلمرة، ويتراوح عادةً بين 0 و25.

تؤدي زيادة نسبة ثنائي الفينول أ إلى الإيبكلوروهيدرين أثناء التصنيع إلى إنتاج بولي إيثرات خطية ذات وزن جزيئي أعلى ومجموعات غليسيديل طرفية، وهي مواد شبه صلبة إلى بلورية صلبة في درجة حرارة الغرفة، وذلك تبعًا للوزن الجزيئي المُتحقق. تُعرف هذه الطريقة في التخليق بعملية "التافي". أما الطريقة المعتادة لإنتاج راتنجات الإيبوكسي ذات الوزن الجزيئي الأعلى، فتبدأ براتنج إيبوكسي سائل، ثم تُضاف إليه كمية محسوبة من ثنائي الفينول أ، ثم يُضاف عامل حفاز، ويُسخن التفاعل إلى حوالي 160 درجة مئوية (320 درجة فهرنهايت) . تُعرف هذه العملية باسم "التطوير". [ 16 ] مع ازدياد الوزن الجزيئي للراتنج، يقل محتوى الإيبوكسيد، وتصبح المادة أقرب إلى اللدائن الحرارية . تُشكل البوليمرات المكثفة ذات الوزن الجزيئي العالي جدًا (حوالي 30,000-70,000 غ/مول) فئة تُعرف باسم راتنجات الفينوكسي، وهي لا تحتوي عمليًا على مجموعات إيبوكسيد (نظرًا لأن مجموعات الإيبوكسي الطرفية ضئيلة مقارنةً بالحجم الكلي للجزيء). ومع ذلك، تحتوي هذه الراتنجات على مجموعات هيدروكسيل موزعة على طول السلسلة الرئيسية، والتي قد تخضع أيضًا لتفاعلات ربط متقاطع أخرى، على سبيل المثال مع الأمينوبلاستات والفينوبلاستات والإيزوسيانات .  

تُعدّ راتنجات الإيبوكسي مواد بوليمرية أو شبه بوليمرية أو أوليغومرات ، ولذلك نادراً ما توجد كمواد نقية، نظراً لاختلاف طول السلسلة الناتج عن تفاعل البلمرة المستخدم في إنتاجها. ويمكن إنتاج درجات عالية النقاوة لتطبيقات محددة، مثلاً باستخدام عملية تنقية بالتقطير. ومن عيوب الدرجات السائلة عالية النقاوة ميلها لتكوين مواد صلبة بلورية نظراً لبنيتها المنتظمة للغاية، مما يستلزم صهرها لتسهيل معالجتها.

يُعدّ معيار الإيبوكسي ، المرتبط بمحتوى مجموعات الإيبوكسيد، معيارًا هامًا لراتنجات الإيبوكسي. ويُعبّر عنه بـ" الوزن المكافئ للإيبوكسيد "، وهو النسبة بين الوزن الجزيئي للمونومر وعدد مجموعات الإيبوكسيد. يُستخدم هذا المعيار لحساب كتلة المُصلِّب (المُصلِّب) اللازمة لمعالجة راتنجات الإيبوكسي. تُعالَج راتنجات الإيبوكسي عادةً بكميات متكافئة أو شبه متكافئة من المُصلِّب للحصول على أفضل الخصائص الفيزيائية.

نوفولاكس

البنية العامة لمركب إيبوكسيفينول نوفولاك حيث يكون n عادةً في النطاق من 0 إلى 4. يوجد المركب في شكل متصاوغات بنيوية مختلفة .

تُنتَج نوفولاكات عن طريق تفاعل الفينول مع الميثانال ( الفورمالديهايد ). ينتج عن تفاعل الإيبكلوروهيدرين مع نوفولاكات نوفولاكات تحتوي على بقايا غليسيديل ، مثل إيبوكسيفينول نوفولاك (EPN) أو إيبوكسيكريسول نوفولاك (ECN). تحمل هذه الراتنجات، التي تتراوح لزوجتها من عالية إلى صلبة، عادةً من 2 إلى 6 مجموعات إيبوكسي لكل جزيء. عند معالجتها، تتشكل بوليمرات متشابكة للغاية ذات مقاومة عالية للحرارة والمواد الكيميائية، ولكنها ذات مرونة ميكانيكية منخفضة، وذلك بسبب وظائفها العالية، وبالتالي كثافة التشابك العالية لهذه الراتنجات. [ 14 ]

أليفاتية

الصيغة البنائية لـ 3،4-إيبوكسي سيكلوهكسيل ميثيل-3'،4'-إيبوكسي سيكلوهكسان كاربوكسيلات

هناك نوعان شائعان من راتنجات الإيبوكسي الأليفاتية: تلك التي يتم الحصول عليها عن طريق أكسدة الروابط المزدوجة (الإيبوكسيدات الحلقية الأليفاتية والزيوت النباتية المؤكسدة ) وتلك التي تتشكل عن طريق التفاعل مع الإيبكلوروهيدرين (إيثرات وإسترات الجليسيديل).

تحتوي الإيبوكسيدات الحلقية الأليفاتية على حلقة أليفاتية واحدة أو أكثر في الجزيء الذي يحتوي على حلقة الأوكسيران (مثل 3،4-إيبوكسي سيكلوهكسيل ميثيل-3'،4'-إيبوكسي سيكلوهكسان كاربوكسيلات ). تُنتَج هذه الإيبوكسيدات من تفاعل ألكين حلقي مع حمض فوقي (انظر أعلاه). [ 17 ] تتميز الإيبوكسيدات الحلقية الأليفاتية ببنيتها الأليفاتية، ومحتواها العالي من الأوكسيران، وخلوها من الكلور، مما ينتج عنه لزوجة منخفضة، ومقاومة جيدة للعوامل الجوية (بعد التصلب)، وثوابت عزل كهربائي منخفضة، ودرجة حرارة انتقال زجاجي عالية . مع ذلك، تتصلب راتنجات الإيبوكسي الأليفاتية ببطء شديد في درجة حرارة الغرفة، لذا عادةً ما تتطلب درجات حرارة أعلى ومسرعات مناسبة. نظرًا لأن كثافة الإلكترونات في الإيبوكسيات الأليفاتية أقل من نظيراتها العطرية، فإن تفاعل الإيبوكسيات الحلقية الأليفاتية مع النيوكليوفيلات أقل سهولة من تفاعل راتنجات الإيبوكسي القائمة على ثنائي الفينول أ (التي تحتوي على مجموعات إيثر عطرية). وهذا يعني أن المُصلِّبات النيوكليوفيلية التقليدية، مثل الأمينات، غير مناسبة للربط المتشابك. ولذلك، تُبلمر الإيبوكسيدات الحلقية الأليفاتية عادةً حراريًا أو باستخدام الأشعة فوق البنفسجية في تفاعل إلكتروفيلي أو كاتيون. وبسبب انخفاض ثوابت العزل الكهربائي وغياب الكلور، تُستخدم الإيبوكسيدات الحلقية الأليفاتية غالبًا لتغليف الأنظمة الإلكترونية، مثل الرقائق الدقيقة أو مصابيح LED. كما تُستخدم أيضًا في الدهانات والورنيشات المعالجة بالإشعاع. إلا أن ارتفاع سعرها حدّ من استخدامها حتى الآن في هذه التطبيقات. [ 14 ]

تُصنع الزيوت النباتية المؤكسدة من خلال أكسدة الأحماض الدهنية غير المشبعة بتفاعلها مع الأحماض فوقية. في هذه الحالة، يمكن أيضًا تكوين الأحماض فوقية في الموقع نفسه عن طريق تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع بيروكسيد الهيدروجين . تتميز هذه الزيوت بلزوجة منخفضة جدًا مقارنةً براتنجات الإيبوكسي السائلة. مع ذلك، فإن استخدامها بنسب كبيرة كمخففات تفاعلية غالبًا ما يؤدي إلى انخفاض المقاومة الكيميائية والحرارية، وإلى ضعف الخواص الميكانيكية للإيبوكسيدات المتصلبة. تُستخدم الزيوت النباتية المؤكسدة على نطاق واسع، مثل زيوت الصويا والعدس المؤكسدة، كملدّنات ثانوية ومثبتات للتكلفة في البولي فينيل كلوريد (PVC) . [ 14 ]

تُصنع راتنجات الإيبوكسي الأليفاتية ذات الكتلة المولية المنخفضة (أحادية أو ثنائية أو متعددة الوظائف) من تفاعل الإيبكلوروهيدرين مع الكحولات الأليفاتية أو البوليولات (مكونةً إيثرات غليسيديل) أو مع الأحماض الكربوكسيلية الأليفاتية (مكونةً إسترات غليسيديل). يُجرى التفاعل في وجود قاعدة مثل هيدروكسيد الصوديوم، على غرار تكوين ثنائي غليسيديل إيثر ثنائي الفينول أ. تتميز راتنجات الإيبوكسي الأليفاتية ذات الكتلة المولية المنخفضة عادةً بلزوجة منخفضة مقارنةً براتنجات الإيبوكسي العطرية. لذلك، تُضاف إلى راتنجات الإيبوكسي الأخرى كمخففات تفاعلية أو كمعززات للالتصاق . كما تُضاف راتنجات الإيبوكسي المصنوعة من البوليولات (طويلة السلسلة) لتحسين قوة الشد ومقاومة الصدمات.

تُعدّ راتنجات الإيبوكسي الحلقية الأليفاتية فئةً ذات صلة، إذ تحتوي على حلقة حلقية أليفاتية واحدة أو أكثر في جزيئها (مثل 3،4-إيبوكسي سيكلوهكسيل ميثيل-3،4-إيبوكسي سيكلوهكسان كاربوكسيلات). تتميز هذه الفئة أيضًا بلزوجة أقل عند درجة حرارة الغرفة، ولكنها توفر مقاومة حرارية أعلى بكثير من مخففات الإيبوكسي الأليفاتية. مع ذلك، فإن تفاعليتها منخفضة نسبيًا مقارنةً بفئات راتنجات الإيبوكسي الأخرى، وعادةً ما يتطلب الأمر معالجتها في درجات حرارة عالية باستخدام مُسرّعات مناسبة. ولأن هذه المواد لا تحتوي على خاصية العطرية الموجودة في راتنجات ثنائي الفينول أ وثنائي الفينول ف، فإن ثباتها ضد الأشعة فوق البنفسجية يكون مُحسّنًا بشكل ملحوظ.

الهالوجينات

تُضاف راتنجات الإيبوكسي المهلجنة للحصول على خصائص خاصة، وخاصة راتنجات الإيبوكسي المبرومة والمفلورة. [ 14 ]

يُستخدم ثنائي الفينول أ المبروم عند الحاجة إلى خصائص مقاومة اللهب، كما هو الحال في بعض التطبيقات الكهربائية (مثل لوحات الدوائر المطبوعة ). ويمكن إضافة ثنائي الفينول أ رباعي البروم (TBBPA، 2,2-ثنائي(3,5-ثنائي بروموفينيل)بروبان) أو إيثر ثنائي الغليسيديل الخاص به، 2,2-ثنائي[3,5-ثنائي برومو-4-(2,3-إيبوكسي بروبوكسي)فينيل]بروبان، إلى تركيبة الإيبوكسي . ثم تُفاعل التركيبة بنفس طريقة تفاعل ثنائي الفينول أ النقي. وتُضاف بعض راتنجات الإيبوكسي (غير المتشابكة) ذات الكتلة المولية العالية جدًا إلى اللدائن الحرارية الهندسية، وذلك أيضًا لتحقيق خصائص مقاومة اللهب.

خضعت راتنجات الإيبوكسي المفلورة للدراسة في بعض التطبيقات عالية الأداء ، مثل راتنج ثنائي غليسيد الإيثر المفلور 5-هيبتافلوروبيل-1،3-بيس[2-(2،3-إيبوكسي بروبوكسي)هيكسافلورو-2-بروبيل]بنزين. ونظرًا لانخفاض توتره السطحي، يُضاف كعامل ترطيب (مادة فعالة سطحية) للتلامس مع الألياف الزجاجية. وتُضاهي تفاعليته مع المُصلِّبات تفاعلية ثنائي الفينول أ. عند التصلب، يُنتج راتنج الإيبوكسي بلاستيكًا حراريًا يتميز بمقاومة كيميائية عالية وامتصاص منخفض للماء. مع ذلك، فإن الاستخدام التجاري لراتنجات الإيبوكسي المفلورة محدود بسبب ارتفاع تكلفتها وانخفاض درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg ) .

المخففات

تُصنع مخففات راتنجات الإيبوكسي عادةً من خلال عملية الغليسيدلة للكحولات الأليفاتية أو البوليولات ، وكذلك الكحولات العطرية. قد تكون المواد الناتجة أحادية الوظيفة (مثل دوديكانول غليسيديل إيثر)، أو ثنائية الوظيفة ( 1،4-بيوتانيديول ديغليسيديل إيثر )، أو ذات وظائف متعددة (مثل تريميثيلول بروبان تريغليسيديل إيثر ). تتميز هذه الراتنجات عادةً بلزوجة منخفضة عند درجة حرارة الغرفة (10-200 ملي باسكال.ثانية)، وغالبًا ما يُشار إليها باسم المخففات التفاعلية. [ 18 ] نادرًا ما تُستخدم هذه المخففات بمفردها، بل تُستخدم لتعديل (تقليل) لزوجة راتنجات الإيبوكسي الأخرى. [ 19 ] وقد أدى ذلك إلى ظهور مصطلح "راتنج الإيبوكسي المُعدَّل" للدلالة على تلك التي تحتوي على مخففات تفاعلية مُخفِّضة للزوجة. [ 20 ] يؤثر استخدام المخفف على الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية لراتنجات الإيبوكسي. [ 21 ] لا تتحسن الخواص الميكانيكية لراتنجات الإيبوكسي عمومًا باستخدام المخففات. [ 21 ] كما تتوفر مخففات إيبوكسية حيوية المنشأ. [ 22 ]

غليسيديلامين

راتنجات الإيبوكسي غليسيديل أمين هي راتنجات إيبوكسية ذات وظائف عالية، تتكون عند تفاعل الأمينات العطرية مع الإيبكلوروهيدرين . من أهم أنواعها الصناعية: ثلاثي غليسيديل- بارا -أمينوفينول (وظيفة 3) و N , N , N ′, N′- رباعي غليسيديل-ثنائي-(4-أمينوفينيل)-ميثان (وظيفة 4). تتميز هذه الراتنجات بلزوجة منخفضة إلى متوسطة عند درجة حرارة الغرفة، مما يجعل معالجتها أسهل من راتنجات EPN أو ECN. هذا، بالإضافة إلى تفاعليتها العالية، ومقاومتها العالية للحرارة، وخصائصها الميكانيكية الممتازة للشبكة المتصلبة الناتجة، يجعلها موادًا مهمة لتطبيقات المواد المركبة في صناعة الطيران والفضاء .

المعالجة

بنية غراء الإيبوكسي المتصلب. يظهر مُصلِّب التريامين باللون الأحمر، والراتنج باللون الأسود. تفاعلت مجموعات الإيبوكسيد في الراتنج مع المُصلِّب ولم تعد موجودة. المادة متشابكة للغاية وتحتوي على العديد من مجموعات الهيدروكسيل (OH)، مما يمنحها خصائص لاصقة.

توجد عشرات المواد الكيميائية التي يمكن استخدامها لمعالجة الإيبوكسي، بما في ذلك الأمينات والإيميدازولات والأنهيدريدات والمواد الكيميائية الحساسة للضوء. [ 23 ] عادةً ما تُجرى دراسة معالجة الإيبوكسي باستخدام المسعر التفاضلي الماسح . [ 24 ]

بشكل عام، تتميز راتنجات الإيبوكسي غير المعالجة بضعف خصائصها الميكانيكية والكيميائية ومقاومتها للحرارة. [ 25 ] ومع ذلك، يمكن الحصول على خصائص جيدة من خلال تفاعل راتنج الإيبوكسي الخطي مع مواد معالجة مناسبة لتكوين هياكل حرارية متصالبة ثلاثية الأبعاد. تُعرف هذه العملية عادةً بعملية المعالجة أو التصلب. [ 26 ] تُعد معالجة راتنجات الإيبوكسي تفاعلًا طاردًا للحرارة ، وفي بعض الحالات تُنتج حرارة كافية للتسبب في التحلل الحراري إذا لم يتم التحكم بها. [ 27 ] تُحدث المعالجة إجهادًا متبقيًا في أنظمة الإيبوكسي، وقد دُرست هذه الظاهرة. [ 28 ] يمكن تخفيف الإجهادات الناتجة باستخدام مواد مُليّنة.

يمكن تحقيق التصلب عن طريق تفاعل الإيبوكسي مع نفسه (البلمرة المتجانسة) أو بتكوين بوليمر مشترك مع مواد معالجة أو مُصلِّبات متعددة الوظائف . هذا التصلب هو ما يُكسب المادة خصائصها، مثل المقاومة والمتانة والتنوع والالتصاق. من حيث المبدأ، يمكن لأي جزيء يحتوي على هيدروجين نشط أن يتفاعل مع مجموعات الإيبوكسيد في راتنج الإيبوكسي. تشمل الفئات الشائعة من مُصلِّبات راتنجات الإيبوكسي الأمينات والأحماض وأنهيدريدات الأحماض والفينولات والكحولات والثيولات. يكون ترتيب التفاعل النسبي (من الأقل إلى الأعلى) تقريبًا كالتالي: فينول < أنهيدريد < أمين عطري < أمين حلقي أليفاتي < أمين أليفاتي < ثيول.

بينما تتصلب بعض تركيبات راتنجات الإيبوكسي والمصلبات في درجة حرارة الغرفة، يتطلب العديد منها حرارة، حيث تصل درجات الحرارة الشائعة إلى 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) ، وتصل إلى 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) في بعض الأنظمة المتخصصة. يؤدي عدم كفاية الحرارة أثناء التصلب إلى شبكة ذات بلمرة غير مكتملة، وبالتالي انخفاض المقاومة الميكانيكية والكيميائية والحرارية. يجب أن تصل درجة حرارة التصلب عادةً إلى درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg ) للشبكة المتصلبة بالكامل لتحقيق أقصى قدر من الخصائص. في بعض الأحيان، تُرفع درجة الحرارة تدريجيًا للتحكم في معدل التصلب ومنع تراكم الحرارة الزائدة الناتج عن التفاعل الطارد للحرارة.    

تُعرف المُصلِّبات التي تُظهر تفاعلاً ضعيفاً أو محدوداً عند درجة حرارة الغرفة، ولكنها تتفاعل مع راتنجات الإيبوكسي عند درجات حرارة مرتفعة، باسم المُصلِّبات الكامنة . عند استخدام المُصلِّبات الكامنة، يُمكن خلط راتنج الإيبوكسي والمُصلِّب وتخزينهما لفترة قبل الاستخدام، وهو ما يُعدّ ميزةً للعديد من العمليات الصناعية. تُتيح المُصلِّبات الكامنة جداً إنتاج منتجات أحادية المُكوِّن (1K)، حيث يتم توريد الراتنج والمُصلِّب مُسبقاً للمستخدم النهائي، ولا يتطلبان سوى التسخين لبدء عملية التصلب. تتميز المنتجات أحادية المُكوِّن عموماً بفترة صلاحية أقصر من أنظمة المُكوِّنين القياسية، وقد تتطلب هذه المنتجات التخزين والنقل في ظروف مُبرَّدة.

يمكن تسريع تفاعل معالجة الإيبوكسي بإضافة كميات صغيرة من المُسرِّعات . تُعدّ الأمينات الثلاثية والأحماض الكربوكسيلية والكحولات (وخاصة الفينولات) من المُسرِّعات الفعّالة. يُعتبر ثنائي الفينول أ مُسرِّعًا عالي الفعالية وشائع الاستخدام، ولكنه يُستبدل حاليًا بشكل متزايد بسبب المخاوف الصحية المتعلقة به. المُسرِّع الأكثر استخدامًا هو 2،4،6-ثلاثي (ثنائي ميثيل أمينوميثيل) فينول . [ 29 ] [ 30 ]

البلمرة المتجانسة

يمكن تفاعل راتنج الإيبوكسي مع نفسه بوجود محفز أنيوني (قاعدة لويس مثل الأمينات الثلاثية أو الإيميدازولات) أو محفز كاتيون (حمض لويس مثل مركب ثلاثي فلوريد البورون) لتكوين شبكة متصلبّة. تُعرف هذه العملية باسم البلمرة المتجانسة التحفيزية. تحتوي الشبكة الناتجة على روابط إيثرية فقط، وتتميز بمقاومة حرارية وكيميائية عالية، ولكنها هشة وتتطلب غالبًا درجات حرارة مرتفعة للتصلب، لذا فهي تُستخدم في تطبيقات صناعية محدودة. غالبًا ما تُستخدم البلمرة المتجانسة للإيبوكسي عند الحاجة إلى التصلب بالأشعة فوق البنفسجية، حيث يمكن استخدام محفزات الأشعة فوق البنفسجية الكاتيونية (مثل طلاءات الأشعة فوق البنفسجية ).

الأمينات

تُشكل الأمينات الأولية متعددة الوظائف فئةً مهمةً من مُصلِّبات الإيبوكسي. تخضع الأمينات الأولية لتفاعل إضافة مع مجموعة الإيبوكسيد لتكوين مجموعة هيدروكسيل وأمين ثانوي. يمكن للأمين الثانوي أن يتفاعل بدوره مع الإيبوكسيد لتكوين أمين ثالثي ومجموعة هيدروكسيل إضافية. أظهرت الدراسات الحركية أن تفاعلية الأمين الأولي تُعادل ضعف تفاعلية الأمين الثانوي تقريبًا. يُؤدي استخدام الأمين ثنائي أو متعدد الوظائف إلى تكوين شبكة ثلاثية الأبعاد متشابكة. تُستخدم الأمينات الأليفاتية، والحلقية الأليفاتية، والعطرية كمُصلِّبات للإيبوكسي. تُغير مُصلِّبات الأمين خصائص المعالجة (اللزوجة، والتفاعلية) والخصائص النهائية (الميكانيكية، ومقاومة درجة الحرارة، ومقاومة الحرارة) لشبكة البوليمر المُعالَجة. لذلك، يتم اختيار بنية الأمين عادةً وفقًا للتطبيق. يمكن ترتيب إمكانات التفاعلية الإجمالية لمختلف المُصلِّبات تقريبًا حسب: الأمينات الأليفاتية > الأمينات الحلقية الأليفاتية > الأمينات العطرية، مع العلم أن الأمينات الأليفاتية ذات الإعاقة الفراغية قرب مجموعات الأمين قد تتفاعل ببطء مماثل لبعض الأمينات العطرية. يسمح التفاعل البطيء بفترات عمل أطول للمعالجين. تزداد مقاومة الحرارة عمومًا بنفس الترتيب، نظرًا لأن الأمينات العطرية تُشكّل هياكل أكثر صلابة من الأمينات الأليفاتية. استُخدمت الأمينات العطرية على نطاق واسع كمصلبات لراتنجات الإيبوكسي، نظرًا لخصائصها النهائية الممتازة عند مزجها مع الراتنج الأصلي. على مدى العقود القليلة الماضية، أدى القلق بشأن الآثار الصحية الضارة المحتملة للعديد من الأمينات العطرية إلى زيادة استخدام بدائل الأمينات الأليفاتية أو الحلقية الأليفاتية. كما تُخلط الأمينات وتُضاف إليها وتُفاعل لتغيير خصائصها، وتُستخدم راتنجات الأمين هذه في كثير من الأحيان لمعالجة راتنجات الإيبوكسي أكثر من الأمين النقي مثل TETA. يتزايد أيضًا استخدام البولي أمينات المائية للمساعدة في تقليل مستوى السمية، من بين أسباب أخرى.

بنية مادة TETA ، وهي مادة مقسية نموذجية. تتفاعل مجموعات الأمين (NH2) مع مجموعات الإيبوكسيد في الراتنج أثناء عملية البلمرة.

الأنهيدريدات

يمكن معالجة راتنجات الإيبوكسي حراريًا باستخدام الأنهيدريدات لإنتاج بوليمرات تحتفظ بخصائصها بشكل ملحوظ عند درجات حرارة مرتفعة لفترات طويلة. لا يحدث التفاعل والتشابك اللاحق إلا بعد فتح حلقة الأنهيدريد، على سبيل المثال بواسطة مجموعات الهيدروكسيل الثانوية في راتنج الإيبوكسي. قد يحدث أيضًا بلمرة متجانسة بين مجموعات الإيبوكسيد والهيدروكسيل. إن فترة الكمون الطويلة لمصلبات الأنهيدريد تجعلها مناسبة لأنظمة المعالجة التي تتطلب إضافة مواد مالئة معدنية قبل المعالجة، كما هو الحال في العوازل الكهربائية عالية الجهد. يمكن تحسين سرعة المعالجة بمطابقة الأنهيدريدات مع مسرعات مناسبة. بالنسبة للأنهيدريدات الثنائية، وبدرجة أقل، الأنهيدريدات الأحادية، غالبًا ما تُستخدم تحديدات تجريبية غير متكافئة لتحسين مستويات الجرعات. في بعض الحالات، يمكن لمزيج الأنهيدريدات الثنائية والأحادية تحسين القياس والخلط مع راتنجات الإيبوكسي السائلة. [ 31 ]

الفينولات

تتفاعل البوليفينولات، مثل ثنائي الفينول أ أو النوفولاك، مع راتنجات الإيبوكسي عند درجات حرارة مرتفعة ( 130-180 درجة مئوية، 266-356 درجة فهرنهايت )، عادةً بوجود عامل مساعد. تتميز المادة الناتجة بروابط إيثرية، وتُظهر مقاومة كيميائية ومقاومة للأكسدة أعلى من تلك التي يتم الحصول عليها عادةً بالمعالجة بالأمينات أو الأنهيدريدات. ولأن العديد من النوفولاك مواد صلبة، فإن هذه الفئة من المُصلِّبات تُستخدم غالبًا في الطلاءات المسحوقة .  

الثيولات

تُعرف الثيولات أيضاً باسم المركابتانات، وتحتوي على الكبريت الذي يتفاعل بسهولة بالغة مع مجموعة الإيبوكسيد، حتى في درجات الحرارة المحيطة أو دونها. ورغم أن الشبكة الناتجة لا تُظهر عادةً مقاومة عالية للحرارة أو للمواد الكيميائية، إلا أن التفاعل العالي لمجموعة الثيول يجعلها مفيدة في التطبيقات التي لا يُمكن فيها المعالجة الحرارية، أو التي تتطلب معالجة سريعة للغاية، مثل المواد اللاصقة المنزلية ومثبتات الصخور الكيميائية . تتميز الثيولات برائحة مميزة، يُمكن اكتشافها في العديد من المواد اللاصقة المنزلية ثنائية المكونات.

إيزوسيانات

ينتج عن تفاعل مجموعات الإيبوكسيد مع مجموعات الإيزوسيانات نوعان رئيسيان من البنى الحلقية: حلقات الإيزوسيانورات (عن طريق تجميع مجموعات الإيزوسيانات) وحلقات الأوكسازوليدينون (عن طريق تفاعل مجموعة إيزوسيانات مع مجموعة إيبوكسيد). يُجرى هذا التفاعل بوجود عامل مساعد عند درجات حرارة تتراوح بين 150  و180  درجة مئوية. وقد أظهرت الدراسات وجود علاقة بين الوزن المكافئ للإيبوكسي (EEW) ودرجة حرارة التحول الزجاجي ( Tg ) للبوليمر النهائي، مما يشير إلى أن ارتفاع قيمة EEW يرتبط بارتفاع قيمة Tg . [ 32 ]

التطبيقات

تطبيقات المواد القائمة على الإيبوكسي واسعة النطاق وتُعتبر متعددة الاستخدامات للغاية. [ 33 ] تشمل هذه التطبيقات الطلاءات والمواد اللاصقة [ 34 ] [ 35 ] والمواد المركبة مثل تلك التي تستخدم ألياف الكربون والألياف الزجاجية للتقوية (على الرغم من استخدام البوليستر وإستر الفينيل وغيرها من الراتنجات المتصلبة حراريًا في البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية). تسمح التركيبة الكيميائية للإيبوكسيات ومجموعة الأنواع المتوفرة تجاريًا بإنتاج بوليمرات معالجة ذات نطاق واسع جدًا من الخصائص. وقد استُخدمت على نطاق واسع مع الخرسانة والأنظمة الأسمنتية. [ 36 ] بشكل عام، تُعرف الإيبوكسيات بالتصاقها الممتاز ومقاومتها الكيميائية والحرارية، وخصائصها الميكانيكية الجيدة إلى الممتازة، وخصائصها العازلة الكهربائية الجيدة جدًا . يمكن تعديل العديد من خصائص الإيبوكسيات (على سبيل المثال، تتوفر إيبوكسيات مملوءة بالفضة ذات موصلية كهربائية جيدة، على الرغم من أن الإيبوكسيات عادةً ما تكون عازلة كهربائيًا). كما تتوفر أنواع توفر عزلًا حراريًا عاليًا ، أو موصلية حرارية مقترنة بمقاومة كهربائية عالية لتطبيقات الإلكترونيات. [ 37 ]

كما هو الحال مع أنواع أخرى من مواد البوليمر المتصلبة حرارياً، فإن مزج درجات مختلفة من راتنجات الإيبوكسي، بالإضافة إلى استخدام الإضافات أو الملدنات أو الحشوات، أمر شائع لتحقيق خصائص المعالجة أو الخصائص النهائية المطلوبة، أو لتقليل التكلفة. ويُشار إلى استخدام المزج والإضافات والحشوات عادةً باسم "التركيب" .

تُنتج جميع كميات الخليط حرارةً خاصةً بها لأن التفاعل طارد للحرارة. الكميات الكبيرة تُنتج حرارةً أكبر، مما يزيد من سرعة التفاعل ويقلل من مدة صلاحية الخليط. لذا، يُنصح بخلط كميات صغيرة يمكن استخدامها بسرعة لتجنب الهدر ولضمان السلامة. توجد طرقٌ عديدة لتقوية هذه المواد، لأنها قد تكون هشة. [ 38 ] تُعدّ تقوية المطاط تقنيةً أساسيةً تُستخدم في هذا المجال. [ 39 ] [ 40 ]

الدهانات والطلاءات

طُوّرت طلاءات الإيبوكسي ثنائية المكونات للاستخدام الشاق على الركائز المعدنية، وتستهلك طاقة أقل من طلاءات المساحيق المعالجة حرارياً . توفر هذه الأنظمة طبقة حماية متينة ذات صلابة ممتازة. أما طلاءات الإيبوكسي أحادية المكونات، فتُصنع على شكل مستحلب مائي، ويمكن تنظيفها دون استخدام مذيبات.

تُستخدم طلاءات الإيبوكسي على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والسيارات من قبل شركات مختلفة، نظرًا لمقاومتها العالية للحرارة مقارنةً بالدهانات القائمة على اللاتكس والألكيد. وتميل دهانات الإيبوكسي إلى التلف، وهي ظاهرة تُعرف باسم "التشقق"، نتيجةً للتعرض للأشعة فوق البنفسجية. [ 41 ] كما تُستخدم طلاءات الإيبوكسي في تطبيقات مياه الشرب. [ 42 ] وتُستخدم طلاءات الإيبوكسي بكثرة لحماية الفولاذ الطري وأنواع أخرى من الفولاذ نظرًا لخصائصها الوقائية الممتازة. [ 43 ]

يُعدّ تغير اللون، المعروف بالاصفرار، ظاهرة شائعة في مواد الإيبوكسي، وغالبًا ما يُثير القلق في تطبيقات الفنون والترميم. تصفر راتنجات الإيبوكسي مع مرور الوقت، حتى في حال عدم تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. وقد حقق داون تقدمًا ملحوظًا في فهم اصفرار الإيبوكسي، أولًا عام 1984 (التقادم الطبيعي في الظلام) [ 44 ] ، ثم عام 1986 (التقادم الناتج عن الضوء عالي الكثافة) [ 45 ] . درس داون أنواعًا مختلفة من مواد لاصقة راتنجات الإيبوكسي التي تتصلب في درجة حرارة الغرفة، والمناسبة للاستخدام في ترميم الزجاج، واختبر ميلها للاصفرار. وتحقق فهم جزيئي أساسي لاصفرار الإيبوكسي عندما اكتشف كراوكليس وإيخترماير الأصل الآلي للاصفرار في راتنج إيبوكسي أميني شائع الاستخدام، ونُشرت النتائج عام 2018 [ 46 ]. ووجدا أن السبب الجزيئي لاصفرار الإيبوكسي هو التطور الحراري التأكسدي لمجموعات الكربونيل في السلسلة الكربونية البوليمرية عبر هجوم جذري نيوكليوفيلي.

تُستخدم راتنجات الإيبوكسي البوليسترية كطلاءات مسحوقية للغسالات والمجففات وغيرها من الأجهزة المنزلية. وتُستخدم طلاءات مسحوق الإيبوكسي المُلصقة بالانصهار (FBE) على نطاق واسع لحماية أنابيب ووصلات الصلب من التآكل في صناعة النفط والغاز، وخطوط أنابيب نقل مياه الشرب (الصلب)، وقضبان تسليح الخرسانة . كما تُستخدم طلاءات الإيبوكسي على نطاق واسع كطبقات أساسية لتحسين التصاق دهانات السيارات والسفن، خاصةً على الأسطح المعدنية حيث تُعد مقاومة التآكل (الصدأ) أمرًا بالغ الأهمية. غالبًا ما تُطلى العلب والحاويات المعدنية بالإيبوكسي لمنع الصدأ، خاصةً للأطعمة الحمضية مثل الطماطم . تُستخدم راتنجات الإيبوكسي أيضًا في تطبيقات الأرضيات الزخرفية مثل أرضيات الترازو ، وأرضيات الرقائق، وأرضيات الركام الملون.

تم تعديل الإيبوكسيات بطرق متنوعة، منها تفاعلها مع الأحماض الدهنية المشتقة من الزيوت لإنتاج إسترات الإيبوكسي، والتي تُعالج بنفس طريقة معالجة الألكيدات. ومن الأمثلة الشائعة L8 (80% زيت بذر الكتان) وD4 (40% زيت الخروع المجفف). غالبًا ما تُفاعل هذه الإسترات مع الستايرين لإنتاج إسترات الإيبوكسي المُستايرنة، والتي تُستخدم كطبقات أساسية. كما تُستخدم المعالجة بالفينولات لصنع بطانات البراميل، ومعالجة الإسترات براتنجات الأمين، والمعالجة المسبقة للإيبوكسيات براتنجات الأمين لصنع طبقات نهائية مقاومة. يمكن استخدام السلاسل العضوية لتعديل راتنجات الإيبوكسي لتصبح كارهة للماء وتغيير خصائصها. وقد دُرست تأثيرات طول سلسلة المُعدِّلات. [ 47 ]

المواد اللاصقة

يتميز هذا الإيبوكسي الخاص بقوة كافية لتحمل الضغط الناتج عن احتكاك زعنفة لوح التزلج بقاعدة تثبيتها. وهو مقاوم للماء وقادر على التصلب تحت الماء. أما الإيبوكسي الأزرق اللون على اليسار فلا يزال في طور التصلب.

تُعدّ المواد اللاصقة الإيبوكسية جزءًا رئيسيًا من فئة المواد اللاصقة المعروفة باسم "المواد اللاصقة الهيكلية" أو "المواد اللاصقة الهندسية" (والتي تشمل البولي يوريثان ، والأكريليك ، والسيانوأكريلات ، وغيرها من المواد الكيميائية). تُستخدم هذه المواد اللاصقة عالية الأداء في صناعة الطائرات، والسيارات، والدراجات، والقوارب، ومضارب الجولف، والزلاجات، وألواح التزلج على الجليد، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب روابط قوية. يمكن تطوير المواد اللاصقة الإيبوكسية لتناسب أي تطبيق تقريبًا، حيث يمكن استخدامها كمواد لاصقة للخشب، والمعادن، والزجاج، والحجر، وبعض أنواع البلاستيك. كما يمكن تصنيعها لتكون مرنة أو صلبة، شفافة أو معتمة /ملونة، سريعة التصلب أو بطيئة التصلب. تتميز المواد اللاصقة الإيبوكسية بمقاومة أفضل للحرارة والمواد الكيميائية مقارنةً بالمواد اللاصقة الشائعة الأخرى. وبشكل عام، تكون المواد اللاصقة الإيبوكسية المعالجة بالحرارة أكثر مقاومة للحرارة والمواد الكيميائية من تلك المعالجة في درجة حرارة الغرفة. تنخفض قوة المواد اللاصقة الإيبوكسية عند درجات حرارة أعلى من 177 درجة مئوية (350 درجة فهرنهايت) . [ 48 ]  

تتصلب بعض أنواع الإيبوكسي بالتعرض للأشعة فوق البنفسجية . وتُستخدم هذه الأنواع من الإيبوكسي بشكل شائع في مجال البصريات ، والألياف البصرية ، والإلكترونيات الضوئية .

الأدوات الصناعية والمواد المركبة

تُستخدم أنظمة الإيبوكسي في تطبيقات الأدوات الصناعية لإنتاج القوالب ، والنماذج الرئيسية، والصفائح ، والمسبوكات ، والتجهيزات ، وغيرها من أدوات الإنتاج الصناعي. تحل هذه "الأدوات البلاستيكية" محل المعادن والخشب والمواد التقليدية الأخرى، وتُحسّن الكفاءة بشكل عام، وتُخفّض التكلفة الإجمالية أو تُقلّل وقت الإنتاج للعديد من العمليات الصناعية. كما تُستخدم الإيبوكسيات في إنتاج الأجزاء المُدعّمة بالألياف أو الأجزاء المركبة. وهي أغلى ثمناً من راتنجات البوليستر وراتنجات فينيل الإستر ، ولكنها تُنتج عادةً أجزاءً مركبة من مصفوفة بوليمرية حرارية أقوى وأكثر مقاومة للحرارة . ويُستخدم الإيبوكسي أيضاً في تدعيم الآلات للتغلب على الاهتزازات .

مواد مركبة لتكنولوجيا توربينات الرياح

تُستخدم راتنجات الإيبوكسي كمادة رابطة مع ألياف الزجاج أو الكربون لإنتاج مركبات ذات نسبة قوة إلى وزن عالية جدًا، مما يسمح بإنتاج شفرات دوارة أطول وأكثر كفاءة. [ 49 ] بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم راتنجات الإيبوكسي في منشآت طاقة الرياح البحرية والبرية كطلاءات واقية على الأبراج الفولاذية والدعامات الأساسية والأساسات الخرسانية. وتُطبّق طبقات علوية من البولي يوريثان الأليفاتي لضمان الحماية الكاملة من الأشعة فوق البنفسجية، وإطالة عمر التشغيل، وخفض تكاليف الصيانة. تقوم المولدات الكهربائية، المتصلة بشفرات الدوار عبر نظام نقل الحركة، بتحويل طاقة الرياح الميكانيكية إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام، وتعتمد على خصائص العزل الكهربائي ومقاومة الحرارة العالية للإيبوكسي. وينطبق الأمر نفسه على المحولات، والبطانات، والفواصل، والكابلات المركبة التي تربط طواحين الهواء بالشبكة. في أوروبا، تُمثل مكونات طاقة الرياح أكبر شريحة من تطبيقات الإيبوكسي، بنسبة 27% تقريبًا من السوق. [ 50 ]

الأنظمة الكهربائية والإلكترونيات

دائرة هجينة مغلفة بالإيبوكسي على لوحة دوائر مطبوعة .
الجزء الداخلي لآلة حاسبة جيبية. تغطي كتلة الإيبوكسي الداكنة في المنتصف شريحة المعالج.

تُعدّ تركيبات راتنجات الإيبوكسي ذات أهمية بالغة في صناعة الإلكترونيات ، حيث تُستخدم في المحركات والمولدات والمحولات الكهربائية ومفاتيح التوزيع والبطانات والعوازل ولوحات الدوائر المطبوعة ومواد تغليف أشباه الموصلات. تتميز راتنجات الإيبوكسي بقدرتها الفائقة على العزل الكهربائي، كما تحمي المكونات الكهربائية من قصر الدائرة والغبار والرطوبة. في صناعة الإلكترونيات، تُعدّ راتنجات الإيبوكسي الراتنج الأساسي المستخدم في تغليف الدوائر المتكاملة والترانزستورات والدوائر الهجينة ، وفي صناعة لوحات الدوائر المطبوعة . يُعدّ نوع لوحة الدوائر الأكثر استخدامًا - لوحة " FR-4 " - عبارة عن طبقات من قماش الألياف الزجاجية مُلصقة معًا براتنج الإيبوكسي. تُستخدم راتنجات الإيبوكسي أيضًا لربط رقائق النحاس بركائز لوحات الدوائر، وهي أحد مكونات قناع اللحام في العديد من لوحات الدوائر.

تُستخدم راتنجات الإيبوكسي المرنة في تغليف المحولات والمحاثات. وباستخدام تقنية التشريب الفراغي على الإيبوكسي غير المتصلب، يتم التخلص من الفراغات الهوائية بين اللفات، وبين اللفات والقلب، وبين اللفات والعازل. أما الإيبوكسي المتصلب فهو عازل كهربائي وموصل أفضل بكثير للحرارة من الهواء. وبذلك، تنخفض النقاط الساخنة في المحولات والمحاثات بشكل كبير، مما يمنح المكون استقرارًا وعمرًا أطول مقارنةً بالمنتج غير المغلف.

يتم تطبيق راتنجات الإيبوكسي باستخدام تقنية توزيع الراتنج .

البترول والبتروكيماويات

يمكن استخدام مواد الإيبوكسي لسد طبقات محددة في الخزانات التي تنتج كميات زائدة من المحلول الملحي. وتُسمى هذه التقنية "معالجة إيقاف تدفق المياه". [ 26 ]

تطبيقات استهلاكية وبحرية

تُباع مواد الإيبوكسي في متاجر الأدوات والمعدات، عادةً في عبوة تحتوي على راتنج ومصلب منفصلين، ويجب خلطهما مباشرةً قبل الاستخدام. كما تُباع في ورش إصلاح القوارب كمواد إصلاح للتطبيقات البحرية. لا تُستخدم مواد الإيبوكسي عادةً في الطبقة الخارجية للقارب لأنها تتلف عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية . غالبًا ما تُستخدم أثناء إصلاح القوارب وتجميعها، ثم تُغطى بطبقة من طلاء البولي يوريثان التقليدي أو ثنائي المكونات أو الورنيش البحري الذي يوفر الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.

تُستخدم الإيبوكسيات في المجال البحري في مجالين رئيسيين. فبفضل خصائصها الميكانيكية الأفضل مقارنةً براتنجات البوليستر الأكثر شيوعًا ، تُستخدم في التصنيع التجاري للمكونات التي تتطلب نسبة عالية من القوة إلى الوزن. أما المجال الثاني، فيتمثل في أن قوتها وقدرتها على ملء الفراغات والتصاقها الممتاز بالعديد من المواد، بما في ذلك الأخشاب، قد ساهمت في ازدهار مشاريع البناء للهواة، مثل الطائرات والقوارب.

لا يلتصق الجلكوت العادي المصمم للاستخدام مع راتنجات البوليستر وراتنجات الفينيل إستر بأسطح الإيبوكسي، على الرغم من أن الإيبوكسي يلتصق جيدًا بأسطح راتنجات البوليستر. كما أن "فلوكوت"، الذي يُستخدم عادةً لطلاء الأجزاء الداخلية لليخوت المصنوعة من ألياف البوليستر الزجاجية، متوافق أيضًا مع الإيبوكسي.

تميل مواد الإيبوكسي إلى التصلب تدريجيًا، بينما تميل مواد البوليستر إلى التصلب بسرعة، خاصةً عند استخدام كمية كبيرة من المحفز. [ 51 ] التفاعلات الكيميائية في كلتا الحالتين طاردة للحرارة. إذا تم خلط كمية كبيرة من الإيبوكسي دفعة واحدة، فإن الحرارة المركزة الناتجة عن هذا التفاعل الطارد للحرارة قد تتسبب في تصلب الراتنج قبل الأوان، أو انصهار وعاء الخلط، أو حتى اشتعاله. [ 52 ]

على الرغم من شيوع الربط بين راتنجات البوليستر وراتنجات الإيبوكسي، إلا أن خصائصهما تختلف اختلافًا جوهريًا، ما يجعلهما مادتين منفصلتين. تتميز راتنجات البوليستر عادةً بضعف قوتها ما لم تُستخدم مع مادة مُقوّية كالألياف الزجاجية، كما أنها هشة نسبيًا ما لم تُدعّم، وتفتقر إلى قوة الالتصاق. أما راتنجات الإيبوكسي، على النقيض، فهي قوية بطبيعتها، ومرنة إلى حد ما، وتتمتع بقوة التصاق ممتازة. مع ذلك، فإن راتنجات البوليستر أرخص بكثير.

تتطلب راتنجات الإيبوكسي عادةً مزيجًا دقيقًا من مكونين يشكلان مادة كيميائية ثالثة للحصول على الخصائص المطلوبة. وبحسب الخصائص المرغوبة، قد تتراوح النسبة بين 1:1 وأكثر من 10:1، ولكن في الغالب يجب مزجهما بدقة متناهية. والمنتج النهائي هو بلاستيك حراري دقيق. قبل المزج، يكون المكونان خاملين نسبيًا، مع أن "المصلبات" تميل إلى أن تكون أكثر نشاطًا كيميائيًا، ويجب حمايتها من العوامل الجوية والرطوبة. ويمكن تغيير سرعة التفاعل باستخدام مصلبات مختلفة، مما قد يغير طبيعة المنتج النهائي، أو عن طريق التحكم في درجة الحرارة.

على النقيض من ذلك، تُصنع راتنجات البوليستر عادةً في صورة مُنشّطة، بحيث يكون تحوّل الراتنجات المخلوطة مسبقًا من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة قد بدأ بالفعل، وإن كان ببطء شديد. المتغير الوحيد المتاح للمستخدم هو تغيير سرعة هذه العملية باستخدام مُحفّز، غالبًا ما يكون ميثيل إيثيل كيتون بيروكسيد ( MEKP )، وهو مادة شديدة السمية. وجود المُحفّز في المنتج النهائي يُقلّل من الخصائص المرغوبة، لذا يُفضّل استخدام كميات صغيرة منه، طالما أن عملية التصلب تتم بوتيرة مقبولة. وبالتالي، يُمكن التحكم في سرعة معالجة البوليسترات من خلال كمية ونوع المُحفّز، بالإضافة إلى درجة الحرارة.

تلتصق راتنجات الإيبوكسي، كمواد لاصقة، بثلاث طرق: أ) ميكانيكياً، نظراً لخشونة أسطح الالتصاق؛ ب) بالتقارب، لأن الراتنجات المتصلبة تكون قريبة جداً من أسطح الالتصاق، مما يصعب فصلها؛ ج) أيونياً، لأن راتنجات الإيبوكسي تُكوّن روابط أيونية على المستوى الذري مع أسطح الالتصاق. وتُعدّ هذه الأخيرة الأقوى بين الطرق الثلاث. في المقابل، لا تستطيع راتنجات البوليستر الالتصاق إلا باستخدام الطريقتين الأوليين، مما يحدّ بشكل كبير من فائدتها كمواد لاصقة وفي إصلاح السفن.

تطبيقات البناء

خضعت المواد الإيبوكسية للبحث والاستخدام في مجال البناء لعدة عقود. [ 53 ] ورغم أنها تزيد من تكلفة الملاط والخرسانة عند استخدامها كمادة مضافة، [ 54 ] إلا أنها تُحسّن خصائصها. وتجري حاليًا أبحاثٌ لدراسة استخدام المواد الإيبوكسية وغيرها من المواد البلاستيكية المُعاد تدويرها في الملاط لتحسين خصائصه وإعادة تدوير النفايات. [ 55 ] كما يجري دراسة تكثيف المواد البلاستيكية، مثل البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) والأكياس البلاستيكية، ثم استخدامها كبديل جزئي للركام، بالإضافة إلى تفكيك البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) لاستخدامه كمادة رابطة بوليمرية إلى جانب الإيبوكسي لتحسين الخرسانة. [ 56 ]

تطبيقات الفضاء الجوي

في صناعة الطيران، يُستخدم الإيبوكسي كمادة أساسية هيكلية تُدعّم بالألياف. تشمل أنواع الألياف المستخدمة عادةً الزجاج والكربون والكيفلار والبورون . كما يُستخدم الإيبوكسي كمادة لاصقة هيكلية ، حيث تُلصق مواد مثل الخشب وغيرها من المواد ذات التقنية البسيطة براتنج الإيبوكسي. يتفوق الإيبوكسي عمومًا على معظم أنواع الراتنجات الأخرى من حيث الخصائص الميكانيكية ومقاومة التلف البيئي. [ 57 ]

علم الأحياء

تُستخدم مواد الإيبوكسي القابلة للذوبان في الماء مثل دوركوبان [ 58 ] [ 59 ] بشكل شائع لتضمين عينات المجهر الإلكتروني في البلاستيك بحيث يمكن تقطيعها (تقطيعها إلى شرائح رقيقة) باستخدام الميكروتوم ثم تصويرها. [ 60 ]

فن

يمكن استخدام راتنج الإيبوكسي، الممزوج بالصبغة ، كوسيط للرسم ، وذلك بسكب طبقات فوق بعضها لتشكيل صورة كاملة. [ 61 ] كما يُستخدم في صناعة المجوهرات، وراتنج التغطية للزخارف والملصقات، وفي تطبيقات الديكوباج للأعمال الفنية، وأسطح العمل، والطاولات. [ 62 ] إن سطحه الأملس واللامع، إلى جانب إمكانية تشكيله بأشكال متنوعة، يجعل راتنج الإيبوكسي خيارًا مفضلًا لابتكار قطع أثاث عصرية ذات طابع بسيط وجريء [ 63 ] ، وفي أنماط تصميم أخرى متنوعة، بما في ذلك الصناعي والريفي وحتى الانتقائي. وقد استُخدم ودُرِس في مجال الفن والحفاظ على المباني التاريخية. [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]

إنتاج

بلغت قيمة سوق راتنجات الإيبوكسي العالمية حوالي 8 مليارات دولار أمريكي في عام 2016. تهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على هذا السوق، حيث تستحوذ على 55.2% من إجمالي حصته. وتُعد الصين المنتج والمستهلك الرئيسي عالميًا، إذ تستهلك ما يقارب 35% من الإنتاج العالمي للراتنجات. ويتكون السوق العالمي من حوالي 50 إلى 100 مُصنِّع لراتنجات الإيبوكسي الأساسية أو التجارية والمصلِّبات. وفي أوروبا، تم إنتاج حوالي 323 ألف طن من راتنجات الإيبوكسي في عام 2017، محققةً مبيعات بلغت حوالي 1.055 مليار يورو. وتُعد ألمانيا [ 50 ] أكبر سوق لراتنجات الإيبوكسي في أوروبا، تليها إيطاليا، ثم فرنسا، والمملكة المتحدة، وإسبانيا، وهولندا، والنمسا.

لا تُسوّق شركات تصنيع الإيبوكسي الأساسية المذكورة أعلاه عادةً راتنجات الإيبوكسي بشكل مناسب للمستخدمين النهائيين الصغار، لذا توجد مجموعة أخرى من الشركات التي تشتري المواد الخام للإيبوكسي من كبار المنتجين، ثم تقوم بتركيب (مزج، تعديل، أو تخصيص) أنظمة الإيبوكسي من هذه المواد الخام . تُعرف هذه الشركات باسم "المُركّبين". تُنتج هذه الشركات غالبية أنظمة الإيبوكسي المباعة، وتُمثّل أكثر من 60% من القيمة السوقية للإيبوكسي. هناك مئات الطرق التي يُمكن لهؤلاء المُركّبين من خلالها تعديل الإيبوكسي، وذلك بإضافة مواد مالئة معدنية ( مثل التلك ، السيليكا ، الألومينا ، إلخ)، ومواد مُليّنة، ومُخفّضة للزوجة ، وملونات ، ومُكثّفات، ومُسرّعات، ومُحسّنات للالتصاق ، وغيرها. تُجرى هذه التعديلات لخفض التكاليف، وتحسين الأداء، وتسهيل عملية التصنيع. ونتيجة لذلك، يبيع مُصنِّع التركيبات النموذجي عشرات أو حتى آلاف التركيبات - كل منها مصمم خصيصًا لمتطلبات تطبيق أو سوق معين.

تُشتق المواد الخام لإنتاج راتنجات الإيبوكسي اليوم إلى حد كبير من البترول ، على الرغم من أن بعض المصادر المشتقة من النباتات أصبحت متاحة تجاريًا الآن (مثل الجلسرين المشتق من النباتات المستخدم في صنع الإيبكلوروهيدرين ).

الإيبوكسي المتجدد، المعاد تدويره، المائي، والمصنوع من مواد حيوية

نظراً للتوجه العام نحو مصادر الطاقة المتجددة والصديقة للبيئة، وزيادة استخدام المواد الحيوية، تتواصل الأبحاث في مجال الإيبوكسي أيضاً. [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] وتُستخدم دهانات الإيبوكسي المائية منذ سبعينيات القرن الماضي، ولا تزال الأبحاث جارية. [ 71 ] كما يوجد توجه لاستخدام النفايات والمواد الخام المعاد تدويرها كلما أمكن. وتُنتج نفايات الجرانيت في صناعة التعدين، وتُجرى أبحاث على حلول مبتكرة، مثل استخدام مساحيق الجرانيت في راتنجات الإيبوكسي، وتصميم مواد رابطة للطلاءات بناءً على ذلك. [ 72 ] وتجري جهود أخرى لإنتاج الإيبوكسي والطلاءات القائمة على الإيبوكسي من مواد خام معاد تدويرها، بما في ذلك زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) . [ 73 ] ويمكن استخلاص مونومرات راتنجات الإيبوكسي من مصادر حيوية متعددة. [ 74 ]

المخاطر الصحية

تُصنف راتنجات الإيبوكسي السائلة، في حالتها غير المتصلبة، في الغالب كمواد مهيجة للعينين والجلد، فضلاً عن كونها سامة للكائنات المائية. [ 8 ] أما راتنجات الإيبوكسي الصلبة فهي عمومًا أكثر أمانًا من راتنجات الإيبوكسي السائلة، ويُصنف العديد منها كمواد غير خطرة. ومن المخاطر المرتبطة براتنجات الإيبوكسي التحسس، وقد تبين أن هذا الخطر يكون أكثر وضوحًا في راتنجات الإيبوكسي التي تحتوي على مخففات إيبوكسي منخفضة الوزن الجزيئي. [ 75 ] يمكن أن يؤدي التعرض لراتنجات الإيبوكسي، مع مرور الوقت، إلى رد فعل تحسسي . ويحدث التحسس عادةً نتيجة التعرض المتكرر (مثلًا بسبب سوء النظافة في مكان العمل أو عدم استخدام معدات الوقاية الشخصية) على مدى فترة طويلة. وقد يظهر رد الفعل التحسسي أحيانًا بعد عدة أيام من التعرض. وغالبًا ما يظهر رد الفعل التحسسي على شكل التهاب جلدي ، لا سيما في المناطق التي كان التعرض فيها أعلى (عادةً اليدين والساعدين). ويُعد استخدام الإيبوكسي سببًا رئيسيًا للربو المهني بين مستخدمي البلاستيك. [ 76 ] يجب أيضًا مراعاة التخلص الآمن، ولكنه عادةً ما ينطوي على معالجة متعمدة لإنتاج نفايات صلبة بدلاً من النفايات السائلة. [ 77 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ماي، كلايتون (2018). راتنجات الإيبوكسي: الكيمياء والتكنولوجيا (  الطبعة الثانية). مطبعة سي آر سي. ص  65. ISBN 978-1-351-44995-3.
  2. ↑ رودريغيز-أويكاب، عمر؛ أبوت، جاندرو ل.؛ أفيلس، فرانسيس (يناير 2020). "استشعار المقاومة الكهربائية لتصلب الإيبوكسي باستخدام خيوط أنابيب الكربون النانوية المدمجة" . مجلة الحساسات . 20 (11): 3230. رمز Bibcode : 2020Senso..20.3230R . doi : 10.3390/ s20113230 . PMC 7309011. PMID 32517164 .  
  3. ↑ ميتورسكا، إيزابيلا؛ روداوسكا، آنا؛ مولر، ميروسلاف؛ هرومسوفا، مونيكا (يناير 2021). "تأثير طرق خلط مكونات تركيبة الإيبوكسي على بعض الخصائص الميكانيكية لمواد بناء الإيبوكسي المعدلة" . المواد . 14 ( 2): 411. Bibcode : 2021Mate...14..411M . doi : 10.3390/ma14020411 . PMC 7830189. PMID 33467604 .  
  4. ↑ "طلب براءة اختراع أمريكي للزجاج المقاوم للحريق (رقم الطلب 20130196091، تاريخ الإصدار 1 أغسطس 2013) - بحث براءات الاختراع في جاستيا" . patents.justia.com . تاريخ الاطلاع: 27 أبريل 2022 .
  5. ^ سوكانتو، هيرو؛ راهارجو، ويجانج ويسنو؛ أريوان، دودي؛ تريونو، جوكو؛ كافيسينا، مجتهد (12 يوليو 2021). "راتنجات الايبوكسي بالحرارة للهندسة الميكانيكية" . الهندسة المفتوحة . 11 (1): 797– 814. بيب كود : 2021OEng...11...78S . دوى : 10.1515/eng-2021-0078 .
  6. ↑ "الآثار الصحية للتعرض المفرط للإيبوكسي • نظام ويست" . نظام ويست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-06-2021 .
  7. ↑ ماتياس، سي جي توبي (1987). "التهاب الجلد التماسي التحسسي الناتج عن إيبوكسي غير ثنائي الفينول أ في رقائق إيبوكسي مقواة بألياف الجرافيت". مجلة الطب المهني . 29 (9): 754-755 . JSTOR 45007846. PMID 3681510 .  
  8. هولنيس ، د . لين؛ نذركوت، جيمس ر. (1989). "التهاب الجلد التماسي المهني الناتج عن راتنج الإيبوكسي في مادة رابطة من الألياف الزجاجية". مجلة الطب المهني . 31 (2): 87-89 . JSTOR 45015475. PMID 2523476 .  
  9. ↑ شلاك، ب. (1938) "تصنيع الأمينات ذات الوزن الجزيئي العالي والغنية بالنيتروجين". براءة اختراع ألمانية رقم 676117، براءة اختراع أمريكية رقم 2,136,928
  10. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 2444333 ، كاستن، بيير، "عملية تصنيع الراتنجات الاصطناعية المتصلبة بالحرارة عن طريق بلمرة مشتقات أكسيد الألكيلين"، صدرت في 29 يونيو 1948، مسجلة باسم ديفو  وراينولدز  . 
  11. ↑ "سيلفان أوين جرينلي" . 1946.
  12. ↑ "تاريخ راتنج الإيبوكسي" . epoxyflooringtech.com.au . 27 مارس 2017.
  13. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 2456408 ، سيلفان أوين غرينلي، "تركيبات تجفيف اصطناعية"، صدرت في 14 ديسمبر 1948، مسجلة باسم ديفو وراينولدز   
  14. 1 2 3 4 5 فام، ها كيو؛ ماركس، موريس جيه (2005). "راتنجات الإيبوكسي". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . doi : 10.1002/14356007.a09_547.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  15. ^ كايزر، وولفجانج (2011) Kunststoffchemie für Ingenieure. المجلد. 3. هانسر، ميونيخ. ص 437 وما يليها. رقم ISBN 978-3-446-43047-1.
  16. ^ هوفر، أرنولد. شنايدر، هيلدغارد، وسيجنثالر، نيكولاس (1996) "مخاليط راتنجات الإيبوكسي التي تحتوي على محفزات تقدمية"، براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,521,261 .
  17. ↑ هامرتون، ل. (1996) التطورات الحديثة في راتنجات الإيبوكسي . تحرير: ريبيكا دولبي. تقارير مراجعة RAPRA. ص 8. ISBN 978-1-85957-083-8.
  18. ↑ مونتي، سالفاتور ج. (1998). "مخففات ومعدلات لزوجة راتنجات الإيبوكسي". إضافات البلاستيك . سلسلة علوم وتكنولوجيا البوليمرات. المجلد 1. الصفحات 211-216 . doi : 10.1007/978-94-011-5862-6_24 . ISBN   978-94-010-6477-4.
  19. ↑ جاغتاب، أميا راجندرا؛ مور، آرتي (أغسطس 2022). "التطورات في المخففات التفاعلية: مراجعة". نشرة البوليمر . 79 (8): 5667-5708 . doi : 10.1007/s00289-021-03808-5 .
  20. ↑ سينها، أنيميش؛ إسلام خان، نذرول؛ داس، سوبانكار؛ تشانغ، جياوي؛ هالدر، سوديبتا (ديسمبر 2018). "تأثير المخففات التفاعلية وغير التفاعلية على الخواص الحرارية والميكانيكية لراتنج الإيبوكسي". بوليمرات عالية الأداء . 30 (10): 1159-1168 . doi : 10.1177/0954008317743307 .
  21. 1 2 خالينا، مرتضى؛ بهشتي، محمد حسين؛ سليمي، علي (أغسطس 2019). "تأثير المخفف التفاعلي على الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية لراتنجات الإيبوكسي". نشرة البوليمر . 76 (8): 3905-3927 . doi : 10.1007/s00289-018-2577-6 .
  22. ↑ تشين، جي؛ ني، شياوآن؛ ليو، زينغشي؛ مي، تشن؛ تشو، يونغهونغ (يونيو 2015). "تخليق وتطبيق بولي إيبوكسيد كاردانول غليسيديل إيثر كمخفف تفاعلي حيوي المنشأ لراتنجات الإيبوكسي". مجلة ACS للكيمياء والهندسة المستدامة . 3 (6): 1164-1171 . Bibcode : 2015ASCE....3.1164C . doi : 10.1021/acssuschemeng.5b00095 .
  23. ↑ "عوامل معالجة راتنجات الإيبوكسي" . أخبار ثري بوند التقنية . المجلد 32، الصفحات 1-10. 20 ديسمبر 1990
  24. ↑ بارتون، جون م. (1985). "تطبيق المسعر التفاضلي الماسح (DSC) لدراسة تفاعلات معالجة راتنجات الإيبوكسي". راتنجات الإيبوكسي والمركبات 1. التقدم في علوم البوليمرات. المجلد 72. الصفحات 111-154 . doi : 10.1007/3-540-15546-5_5 . ISBN   978-3-540-15546-1.
  25. ↑ هود، كين (1989). "راتنجات الإيبوكسي". العلوم الشاملة للبوليمرات وملحقاتها . الصفحات 667-699 . doi : 10.1016/B978-0-08-096701-1.00178-6 . ISBN  978-0-08-096701-1في التركيبات التي يوصي بها مصنّعو الراتنج ، تتراوح نسب الراتنج إلى المُصلِّب عادةً بين 3:1 و10:1 وزناً. ويُنتج راتنج الإيبوكسي المتصلد حرارياً من مزيج الراتنج وعامل التصلب . 
  26. 1 2 حقيكي، فريزال؛ سلام، داميان ديون؛ أكبري، أحمد؛ نوريني، نوريني؛ أديتيا، ويسنو؛ سيريجار، سبتوراتنو (2015). “هل البوليمر المعتمد على الإيبوكسي مناسب لتطبيق إغلاق المياه؟”. SPE/IATMI مؤتمر ومعرض آسيا والمحيط الهادئ للنفط والغاز . دوى : 10.2118/176457-MS .
  27. ↑ "أساسيات الإيبوكسي" . راتنجات الإنتروبيا . تم الاسترجاع في 27-04-2022 .
  28. ↑ لي، كيونغ؛ وينيل، كلاوس إريك؛ كيل، سورين (سبتمبر 2022). "قياسات متوازية ومحاكاة هندسية للتحويل، ومعامل القص، والإجهاد الداخلي أثناء المعالجة في درجة حرارة الغرفة لطلاء إيبوكسي ثنائي المكونات" (ملف PDF) . مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 19 (5): 1331-1343 . doi : 10.1007/s11998-022-00652-8 .
  29. ↑ فيدتكه، مانفريد (يناير 1987). "آليات التسريع في تفاعلات المعالجة التي تتضمن أنظمة نموذجية". كيمياء الجزيئات الكبيرة. ندوات الجزيئات الكبيرة . 7 (1): 153-168 . doi : 10.1002/masy.19870070114 .
  30. ↑ نيازي، مينا؛ بهشتي، محمد حسين (أبريل 2019). "مُسرِّع كامن جديد ودراسة تأثيره على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية وفترة صلاحية ألياف الكربون المُشَرَّبة بالإيبوكسي". مجلة البوليمرات الإيرانية . 28 (4): 337-346 . doi : 10.1007/s13726-019-00704-8 .
  31. ↑ ميشرا، فيناي (2020). "فوائد وتطبيقات ثنائي أنهيدريد BTDA وغيره من ثنائيات الأنهيدريد في راتنجات البولي إيميد والإيبوكسي" . يوتيوب . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 نوفمبر 2021.
  32. ↑ "راتنج إيبوكسي معدل بالإيزوسيانات غير متلبد لتطبيقات الإيبوكسي الملحوم بالانصهار" . براءات اختراع جوجل . 2013.
  33. ↑ كابريتشو، جاورسكي سي؛ فوكس، برونوين؛ حميد، نيشا (2 يناير 2020). "تعدد الوظائف في راتنجات الإيبوكسي" . مراجعات البوليمرات . 60 (1): 1-41 . doi : 10.1080/15583724.2019.1650063 . hdl : 1959.3/450932 .
  34. ↑ شولنبرغ، يان أولاف؛ كرامر، أندرياس (2004). "المواد اللاصقة الهيكلية - تحسينات في أداء المركبات في حوادث التصادم". معاملات جمعية مهندسي السيارات . 113 : 111-114 . JSTOR 44699912 . 
  35. ↑ تسوتشيدا، ماساهيرو؛ نايتو، كيميوسي؛ فوجي، تورو (1995). "تأثيرات تعديل CNBR على نمط الكسر الأول للمواد اللاصقة الإيبوكسية لتطبيقات السيارات". معاملات SAE . 104 : 25-33 . JSTOR 44473201 . 
  36. ↑ وايلي، فريدريك ر. (1973). "أرصفة خرسانية مرقعة بالإيبوكسي". المهندس العسكري . 65 (428): 416-417 . JSTOR 44558229 . 
  37. ↑ ماي، كلايتون أ. (1987). راتنجات الإيبوكسي: الكيمياء والتكنولوجيا ( الطبعة الثانية). نيويورك: مارسيل ديكر إنك. ص 794. ISBN   0-8247-7690-9.
  38. ↑ أونيكريشنان، كيه بي؛ ثاتشيل، إيبي توماس (يناير 2006). "تقوية راتنجات الإيبوكسي". المونومرات والبوليمرات المصممة . 9 (2): 129-152 . doi : 10.1163/156855506776382664 .
  39. ↑ توماس، راجو؛ يومي، دينغ؛ يويلونغ، هي؛ لي، يانغ؛ مولدينايرز، باولا؛ ويمين، يانغ؛ تشيغاني، تيبور؛ توماس، سابو (يناير 2008). "قابلية الامتزاج، والبنية المورفولوجية، والخواص الحرارية والميكانيكية لراتنج إيبوكسي قائم على DGEBA مُقوّى بمطاط سائل". بوليمر . 49 (1): 278-294 . Bibcode : 2008Poly...49..278T . doi : 10.1016/j.polymer.2007.11.030 .
  40. ↑ تيان، شياودونغ؛ جينغ، يي؛ ين، دونغتشينغ؛ تشانغ، باو لونغ؛ تشانغ، يويينغ (فبراير 2011). "دراسات حول خصائص الإيبوكسي المتصلد حرارياً والمعدل باليوريا ذات السلسلة الممتدة والمحتوية على بولي بوتادين منتهي بمجموعة هيدروكسيل". اختبار البوليمرات . 30 (1): 16-22 . doi : 10.1016/j.polymertesting.2010.09.011 .
  41. ↑ بايليس، د.أ.؛ ديكون، د.هـ. (2002). مكافحة تآكل الهياكل الفولاذية (الطبعة الثانية ). لندن: سبون. ص 13.6.6 التطبّق. ISBN   978-0-415-26101-2.
  42. ^ كوي، كانكان؛ شي، جيافنغ؛ كانغ، شاوي؛ هان، تشونغزي. تشانغ، جينغ. صن، تشاوشينغ؛ دوان، شاومينغ؛ ليو، بنهوا؛ قوه ، شياو جون (1 مارس 2020). "تحضير وبحث طلاء الإيبوكسي الخالي من المذيبات لخزانات مياه الشرب" . سلسلة مؤتمرات IOP: علوم وهندسة المواد . 782 (2) 022064. بيب كود : 2020MS & E..782b2064C . دوى : 10.1088/1757-899X/782/2/022064 .
  43. ↑ مونيتا، ت.؛ بيلوتشي، ف.؛ نيكوديمو، ل.؛ نيكولايس، ل. (مارس 1993). "الخواص الوقائية للطلاءات العضوية القائمة على الإيبوكسي على الفولاذ الطري". التقدم في الطلاءات العضوية . 21 (4): 353-369 . doi : 10.1016/0033-0655(93)80050-K .
  44. ↑ داون، جيه إل (1984). "اصفرار مواد لاصقة راتنج الإيبوكسي: تقرير عن التقادم الطبيعي الداكن". دراسات في الحفظ . 29 (2): 63-76 . doi : 10.1179/sic.1984.29.2.63 .
  45. ↑ داون، جيه إل (1986). "اصفرار مواد لاصقة من راتنجات الإيبوكسي: تقرير عن التقادم الناتج عن الضوء عالي الكثافة". دراسات في الحفظ . 31 (4): 159-170 . doi : 10.2307/1506247 . JSTOR 1506247 . 
  46. ↑ كراوكليس، أ. إي.؛ إيخترماير، أ. ت. (2018). "آلية الاصفرار: تكوين الكربونيل أثناء التقادم الحراري الرطوبي في إيبوكسي أمين شائع" . بوليمرات . 10 ( 9): 1017-1031 . doi : 10.3390/polym10091017 . PMC 6403735. PMID 30960942 .  
  47. ↑ مورجيانتي، جي.؛ بيلكوفسكي، إم.؛ ماركزاك، ج. (يوليو 2022). "تأثير طول سلسلة المُعدِّلات العضوية في عملية جعل المواد كارهة للماء على خصائص راتنج الإيبوكسي" . مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 19 (4): 1045-1053 . doi : 10.1007/s11998-021-00583-w .
  48. ↑ مورينا، جون جيه (1988). صناعة القوالب المركبة المتقدمة . نيويورك: شركة فان نوستراند رينهولد. الصفحات 124-125 . ISBN  978-0-442-26414-7.
  49. ^ بروندستيد ، بوفل. ليلهولت، هانز. ليستروب ، آج (4 أغسطس 2005). “المواد المركبة لشفرات توربينات طاقة الرياح”. المراجعة السنوية لأبحاث المواد . 35 (1): 505-538 . بيب كود : 2005AnRMS..35..505B . دوى : 10.1146/annurev.matsci.35.100303.110641 .
  50. 1 2 القيمة الاجتماعية والاقتصادية لراتنجات الإيبوكسي . لجنة راتنجات الإيبوكسي. 2017.
  51. ↑ حقيقي، ف.، نوراني، ن.، سلام، د.د.، أديتيا، و.، أكبري، أ.، مزراد، ز.أ.ي.، وسيريجار، س. دراسة أولية حول بوليمر قائم على الإيبوكسي لتطبيقات إيقاف تدفق المياه . ورقة بحثية IPA15-SE-025. وقائع المؤتمر والمعرض التاسع والثلاثين لجمعية الأتمتة الصناعية (IPA)، جاكرتا، إندونيسيا، مايو 2015.
  52. ↑ "كيمياء الإيبوكسي" . ويست سيستم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2026 .{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link )
  53. ↑ الأسمنت المعدل بالبوليمر وملاط الترميم. دانيلز إل جيه، أطروحة دكتوراه، جامعة لانكستر، 1992
  54. ↑ كولسون، مايك (16 يناير 2024). "إصلاح أساس خرساني بالإيبوكسي: 5 أشياء يجب تجنبها" . مجموعة خبراء الأساسات الشقوقية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2025 .
  55. ↑ المنصور، أحمد؛ شو، تشنغجي؛ يانغ، ريجياو؛ داي، يوتشينغ؛ دانغ، نانشي؛ لان، يان؛ تشانغ، مينغتشونغ؛ فو، تشوانتشينغ؛ غونغ، فويوان؛ تسنغ، تشيانغ (11 أكتوبر 2024). "إطلاق العنان لإعادة تدوير كميات كبيرة من نفايات البلاستيك في ملاط ​​أسمنتي مستدام ذي مصفوفة تآزرية بفضل البلمرة الموضعية" . مواد البناء والتشييد . 447 138031. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2024.138031 . ISSN 0950-0618 . 
  56. ↑ ديبسكا، برنارديتا؛ بريغوليني سيلفا، غيلهيرمي خورخي (يناير 2021). "الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية لملاط الإيبوكسي المصنوع من نفايات البولي إيثيلين وبولي (إيثيلين تيريفثالات)" . المواد . 14 ( 9): 2203. Bibcode : 2021Mate...14.2203D . doi : 10.3390/ma14092203 . PMC 8123358. PMID 33923013 .  
  57. ↑ "راتنجات الإيبوكسي" . netcomposites.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-10-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-07-2019 .
  58. ↑ شتاوبلي، ويلي (يناير 1963). "تقنية تضمين جديدة للمجهر الإلكتروني، تجمع بين راتنج إيبوكسي قابل للذوبان في الماء (دوركوبان) وآرالدات غير قابل للذوبان في الماء" . مجلة بيولوجيا الخلية . 16 (1): 197-201 . doi : 10.1083/jcb.16.1.197 . PMC 2106182. PMID 13978678 .  
  59. ↑ "تعديل طريقة التضمين باستخدام راتنج الإيبوكسي القابل للامتزاج بالماء 'Durcupan' للتقطيع فائق الرقة". مجلة المجهر الإلكتروني . 1963. doi : 10.1093/oxfordjournals.jmicro.a049375 .
  60. ↑ لوف، جون هـ. (فبراير 1961). "تحسينات في طرق تضمين راتنج الإيبوكسي" . مجلة بيولوجيا الخلية . 9 (2): 409-414 . doi : 10.1083/jcb.9.2.409 . PMC 2224998. PMID 13764136 .  
  61. ↑ مكريت، تيم؛ بسولاك، نيكول (2001). اللون على المعدن: 50 فنانًا يشاركون رؤاهم وتقنياتهم . دار نشر غيلد. رقم ISBN 978-1-893164-06-2.
  62. ↑ أورتيم، أورتيم (16 أكتوبر 2022). "طاولة المحيط المصنوعة من الإيبوكسي" .
  63. ↑ "طاولات جانبية عصرية لغرفة المعيشة" . استوديو ثاندر وود . 23-06-2023 . تاريخ الاسترجاع: 23-06-2023 .
  64. ↑ داون، جين ل. (1984). "اصفرار مواد لاصقة من راتنجات الإيبوكسي: تقرير عن التقادم الطبيعي الداكن". دراسات في الحفظ . 29 (2): 63-76 . doi : 10.2307/1506076 . JSTOR 1506076 . 
  65. ↑ "تطبيق راتنجات الإيبوكسي لترميم المباني التاريخية". نشرة جمعية تكنولوجيا الحفظ . 3 (1): 59-63 . 1971. JSTOR 27670051 . 
  66. ↑ سيلويتز، تشارلز (1995). "استخدام راتنجات الإيبوكسي لتثبيت أعمال البناء المتضررة". نشرة APT: مجلة تكنولوجيا الحفظ . 26 (4): 27-34 . doi : 10.2307/1504447 . JSTOR 1504447 . 
  67. ↑ برادان، سوكانيا؛ باندي، بريانكا؛ موهانتي، سميتا؛ ناياك، سانجاي ك. (يوليو 2017). "تخليق وتوصيف الإيبوكسي المائي المشتق من زيت فول الصويا المؤكسد وحمض ثنائي الكربوكسيل C-36 الحيوي". مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 14 (4): 915-926 . doi : 10.1007/s11998-016-9884-3 .
  68. ↑ ساهو، سوشانتا ك.؛ موهانتي، سميتا؛ ناياك، سانجاي ك. (يناير 2015). "تخليق وتوصيف مزيجات الإيبوكسي الحيوية من زيت فول الصويا المؤكسد كمُخفف تفاعلي، والمُستخلص من موارد متجددة". المجلة الصينية لعلوم البوليمرات . 33 (1): 137-152 . doi : 10.1007/s10118-015-1568-4 .
  69. ↑ هوو، شوبينغ؛ ما، هونغليانغ؛ ليو، غويفنغ؛ جين، كان؛ تشين، جيان؛ وو، غومين؛ كونغ، تشنوو (31-12-2018). "تخليق وخواص راتنج إيبوكسي كاردانول نوفولاك مطعّم بالسيليكون العضوي كمخفف تفاعلي حيوي جديد وعامل تقوية" . ACS Omega . 3 (12): 16403–16408 . doi : 10.1021/acsomega.8b02401 . PMC 6644176. PMID 31458276 .  
  70. ↑ باتيل، ديباك م.؛ فالاك، غانيش أ.؛ ماسكي، إس تي (مارس 2017). "تخليق راتنج إيبوكسي حيوي من حمض الغاليك بأوزان مكافئة مختلفة للإيبوكسي وتأثيره على خصائص الطلاء". مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 14 (2): 355-365 . doi : 10.1007/s11998-016-9853-x .
  71. ↑ رانجبار، ز.؛ منتظري، ش.؛ جليلي، م. (فبراير 2009). "تحسين تركيبة طلاءات الإيبوكسي المائية من خلال التصميم التجريبي". التقدم في الألوان والملونات والطلاءات . 2 (1). doi : 10.30509/pccc.2009.75748 .
  72. ^ كامبا، لوكاسز؛ تشوانييك، أغنيسكا؛ كروليكا، ألكسندرا؛ سادوفسكي ، لوكاس (سبتمبر 2022). "الخصائص اللاصقة لعامل ربط راتنجات الايبوكسي المعدلة بمسحوق نفايات الجرانيت". مجلة تكنولوجيا الطلاء والبحوث . 19 (5): 1303–1316 . دوى : 10.1007 / s11998-022-00620-2 .
  73. ↑ بال، كيفسر؛ أونلو، كريم جان؛ أكار، إيشيل؛ غوتشلو، غامزة (مايو 2017). "دهانات أساسها الإيبوكسي من منتجات التحلل الجليكولي لزجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المعاد تدويرها: التركيب، وخصائص الطلاء الرطب، وخصائص الطبقة الرقيقة". مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء . 14 (3): 747-753 . doi : 10.1007/s11998-016-9895-0 .
  74. ^ أوفيرني ، ريمي. كايلول، سيلفان؛ ديفيد، جيسلين؛ بوتيفين، برنارد؛ باسكوت، جان بيير (2014). “الإيبوكسي الحيوي القائم على الحرارة: الحاضر والمستقبل”. المراجعات الكيميائية . 114 (2): 1082-1115 . دوى : 10.1021 / cr3001274 . بميد 24125074 . 
  75. ↑ تاڤاكولي، إس إم (2003). تقييم حساسية الجلد الناتجة عن استخدام راتنج الإيبوكسي في صناعة البناء. مؤرشف في 16 يونيو 2024 على موقع Wayback Machine . شركة TWI المحدودة. رقم ISBN 071762675X
  76. ↑ مايو كلينك → الربو المهني 23 مايو 2009
  77. ↑ "التخلص من مادة الإيبوكسي المكونة من جزأين" . أبريل 2013.

للمزيد من القراءة

  • سبي، تون؛ فان دويفنبودن، كور؛ تيروورت، جيرون (سبتمبر 2006). "راتنجات الإيبوكسي في صناعة البناء". حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم . 1076 (1): 429-438 . Bibcode : 2006NYASA1076..429S . doi : 10.1196/annals.1371.010 . PMID 17119222 . 
  • ماسينجيل، جيه إل؛ باور، آر إس (2000). "راتنجات الإيبوكسي". علوم البوليمرات التطبيقية: القرن الحادي والعشرون . ص 393-424 . doi : 10.1016/b978-008043417-9/50023-4 . ISBN  978-0-08-043417-9.
  • بول ف. بروينز (محرر). (1968). تكنولوجيا راتنجات الإيبوكسي . نيويورك: دار إنترساينس للنشر. ISBN 0-470-11390-1. OCLC 182890 . 
  • فليك، إرنست و. (1993). راتنجات الإيبوكسي، عوامل المعالجة، المركبات، والمعدلات: دليل صناعي . بارك ريدج، نيوجيرسي: منشورات نويز. ISBN 978-0-8155-1708-5. OCLC 915134542 . 
  • لي، هنري (1967). دليل راتنجات الإيبوكسي . كريس نيفيل (الطبعة الثانية الموسعة  ). نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 0-07-036997-6. OCLC 311631322 .