پوشش فایبر گلاس و رزین های مختلف در آن

هدف از ترکیب رزین با الیاف تقویت کننده در پوشش فایبر گلاس چیست؟

در پوشش فایبر گلاس هنگامی که رزین با یک الیاف تقویت کننده ترکیب می شود، دو هدف اصلی را انجام می دهد.

ابتدا، رزین، الیاف تقویت کننده را در کنار هم نگه می‌دارد و به آن کمک می‌کند تا با شکل مورد نظر مطابقت داشته باشد. بدون رزین سخت شده ، الیاف تقویت کننده بدون شکل و به راحتی قابل جدا شدن است.

دوم، رزین ها به انتقال بارهای مکانیکی از الیاف در کل قسمت کمک می کنند. در حالی که الیاف تقویت کننده استحکام اولیه یک ورقه را فراهم می کند، نقش رزین این است که بار را به مجموعه ای از الیاف منتقل می کند. این موضوع برای استحکام و پایداری کلی یک قطعه نیز بسیار مهم است.

رزین های اصلی برای تولید پوشش فایبر گلاس چیست؟

برای اجرای این پوشش، سه نوع رزین اصلی رزین پلی استر، رزین وینیل استر و رزین اپوکسی وجود دارد. در اینجا مزایا و معایب و کاربردهای هر یک را بررسی کرده‌ایم.

رزین پلی استر چیست؟

اکثر پوشش های فایبرگلاس با استفاده از رزین های پلی استر ساخته می شوند. این رزین پرکاربردترین نوع رزین در صنعت پوشش است. رزین های پلی استر برای سخت شدن به یک کاتالیزور نیاز دارند که معمولاً متیل اتیل کتون پراکسید (MEKP) است. آنها به طور طبیعی مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش هستند.

مزایای رزین پلی استر

از جمله مزایای آن می توان به سهولت استفاده، عمل آوری سریع، تحمل تغییرات دما و کاتالیزور اشاره کرد. همچنین هزینه کمتری نسبت به پوشش فایبر گلاس اپوکسی دارند. بسیاری از رزین‌های پلی‌استر را آسان نصب می‌دانند. این رزین دارای ویسکوزیته بالایی هستند و به خوبی به سطوح عمودی چسبیده می‌شوند. بدلیل چسبنگی بالای این رزین، در هنگام ساخت پوشش فایبر گلاس از سطح جدا نمی شوند.

کاربرد رزین پلی استر در پوشش فایبر گلاس

رزین‌های پلی استر در صنایع دریایی، برای بدنه قایق ها و قالب‌های کم‌هزینه مورد استفاده قرار گیرند.

معایب رزین پلی استر

پوشش فایبر گلاس پلی استر به اندازه رزین های وینیل استر، مقاومت در برابر خوردگی ندارند. همچنین مقاومت نهایی آنها به اندازه پوشش رزین های اپوکسی نیست.

همچنین، لایه های نازک پوشش فایبر گلاس رزین پلی استر می تواند هنگام قرار گرفتن در معرض هوا چسبناک باقی بماند.

رزین های وینیل استر چیست؟

رزین های وینیل استر اغلب ترکیبی بین رزین های پلی استر و رزین های اپوکسی در نظر گرفته می شوند. مانند رزین های پلی استر، آنها به کاتالیزور متیل اتیل کتون پراکسید (MEKP)  برای عمل آوری یا سخت شدن نیاز دارند. پوشش فایبر گلاس وینیل استر بر اساس قیمت، اکثر خواص فیزیکی و کیفیت بین پلی استر و اپوکسی قرار می گیرد.

مزایا رزین وینیل استر

رزین های وینیل استر در واقع از نظر مقاومت در برابر خوردگی و دما و همچنین ازدیاد طول (چقرمگی) از پلی استر و اپوکسی فراتر می روند. به همین دلیل، آنها معمولاً زمانی استفاده می شوند که دوام بالا، پایداری حرارتی و مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی مورد نیاز است.

کاربرد رزین وینیل استر در پوشش فایبر گلاس

کاربردهای این رزین اغلب شامل ساخت و تعمیر مخازن ذخیره مواد شیمیایی است. صنعت دریایی به طور فزاینده ای از این ویژگی ها با استفاده از استرهای وینیل برای تولید و تعمیر بدنه قایق ها استفاده می کند. بدنه قایق های وینیل استر تقریباً در برابر تاول زدن و مشکلات اسمزی که معمولاً هنگام استفاده از رزین های پلی استر با آن مواجه می شوند، مقاوم می شوند. استفاده از این رزین به علت پایداری زیاد برای مقاوم سازی و تقویت مخازن فایبرگلاس نفت و گاز نیز کاربرد دارد.

به طور معمول از رزین‌های وینیل استر در تمام زمینه‌های پوشش‌های مدرن با کارایی بالا استفاده می‌شوند. این به این دلیل است که رزین‌های وینیل استر جایگزین فوق‌العاده‌ای برای رزین‌های معمولی در کاربردهای مسابقه‌ای، دریایی و هوافضا هستند. همچنین برای ساخت اکثر مخازن ذخیره مواد شیمیایی و سوخت مناسب است. برای آشنایی بیشتر با رزین ونیل استر و کاربرد آن در خوردگی مطالعه مقاله “رزین وینیل استر، بهترین پوشش محافظ مخازن بتنی و فولادی در برابر خوردگی” را پیشنهاد می کنیم.

معایب رزین وینیل استر

عمر مفید پوشش فایبر گلاس رزین های وینیل استر محدود است. بسیاری از رزین های وینیل استر فقط 3 ماه عمر مفید دارند. آنها همچنین گرانتر از رزین های پلی استر هستند و استحکام نهایی رزین های اپوکسی را ندارند.

رزین های اپوکسی چیست؟

رزین های اپوکسی از بین سه نوع رزین که به طور گسترده در صنعت پوشش استفاده می شود، دارای بالاترین خواص استحکام نهایی است. تفاوت اپوکسی ها با پلی استر و وینیل استر در این است که برای عمل آوری به سخت کننده به جای کاتالیزور نیاز دارند. به همین دلیل، گاهی اوقات اپوکسی ها با سختی گیرهای متنوعی آماده می شوند. این تنوع در سخت کننده یا هاردنر، این امکان را می دهد تا هاردنر را متناسب با عمر پوشش انتخاب کنید.

مزایا رزین اپوکسی

رزین های اپوکسی ماندگاری بسیار طولانی دارند. می توانید این ماندگار را متناسب با نوع سختی گیر یا هاردنر تعیین کنید.

رزین‌های اپوکسی قوی‌ترین پیوند را با الیاف FRP دارند. و خواص استحکام عالی آن‌ها به اجازه می‌دهد تا در قطعات کم وزن و همچنین بادوام ترین پوشش ها استفاده شوند.

رزین اپوکسی دارای استحکام مکانیکی عالی، پایداری ابعاد و همچنین مقاومت شیمیایی و حرارتی خوب با انقباض کم دارند.

کاربرد رزین اپوکسی در پوشش فایبر گلاس

رزین اپوکسی معمولا در کاربردهای هوافضا، مسابقه، نظامی و دفاعی استفاده می شود. از آنها همچنین می توان در مواردی که عوامل خوردگی مانند اسیدها و حلال ها وجود دارد، استفاده بشود. محیط هایی که معمولا در معرض خوردگی قرار دارند مانند مخازن و لوله ها به پوشش فایبر گلاس اپوکسی نیاز دارند.

معایب رزین اپوکسی

رزین های اپوکسی گران تر از دیگر رزین های مورد استفاده برای پوشش فایبر گلاس هستند.

اختلاط و آماده سازی رزین اپوکسی بسیار دقیق و اغلب پیچیده تر از دیگر رزین هاست. همچنین این رزین در هنگام اختلاط به تغییرات رطوبت و دما نیز حساس تر است. پس بهتر است اختلاط این رزین در محیط های تحت کنترل آب و هوایی، بدون تغییر رطوبت و دما است، انجام گیرد.

همچنین، پس از عمل آوری، پوشش ساخته شده، در صورتی که با الیاف تقویت کننده پوشانده نشوند، با قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش زرد می شوند.

یکی دیگر از معایب رزین اپوکسی این است که به ملاحظات سازگاری نیاز دارند. به طور مثال رزین های اپوکسی با روکش های ژل پلی استر سازگار نیستند زیرا ژل روکش به رزین اپوکسی متصل نمی شود.