رزین های مورد استفاده به منظور محافظت سطوح کدامند؟

در این مطلب به طور مجمل پیرامون انواع رزین ها و به ویژه خواص آنها به بحث خواهیم پرداخت و کاربردها و خصوصیات آن را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

رزین های اپوکسی

در اکثر موارد از رزین های بر پایه بیسفنول استفاده می شود که با استفاده از سخت کننده‌های پلی آمینی مانند: آلفاتیک پلی آمین، سیلکو آلیفاتیک پلی آمین‌ها، آروماتیک پلی آمین و پلی آمینو آمیدها سخت می گردند. توصیه می گردد که برای پایه های رزینی از هیچگونه حلال استفاده نشود و یا در صورت نیاز به رزین های رقیق تر از رقیق کننده های واکنش گر (Reactive Diluent) در آنها استفاده شود.
رزین های اپوکسی به واسطه چسبندگی بسیار بالا، رنگ پذیری بسیار خوب و نیز خاصیت ضد انقباضی بیشترین میزان مصرف را در بین رزین ها دارند.

رزین های پلی استر غیر اشباع

به دلیل فراوانی رزین های پلی استر غیر اشباع، در زمان انتخاب و استفاده به عنوان پوشش می بایست به مواردی شامل عدم نیاز به گرما برای واکنش کامل و عدم ایجاد واکنش صابونی در مجاورت مواد قلیایی مثل بتن دقت نمود. در عین حال به دلیل این که اکسیژن هوا از سخت شدن رزین های پلی استر جلوگیری می نماید لذا برای جلوگیری از این واکنش می بایست در داخل پوشش های نهایی از پارافین استفاده شود تا لایه های نهایی حالت چسبناک پیدا نکنند.

رزین‌های پلی استر غیر اشباع در حین واکنش پلیمریزاسیون، انقباض پلیمری بسیار شدیدی دارند لذا استفاده از مواد تقویت کننده مانند الیاف شیشه در داخل رزین‌ها ضروری است.
از مزیت های خوب پوشش های رزینی بر پایه پلی استر غیر اشباع، مقاومت خوب آنها در برابر اسیدهای واکنش دهنده می باشد.

رزین های وینیل استر

این گروه از رزین‌های نسبتا جدید از نظر خواص شیمیایی و پلیمری مانند رزین های پلی استر غیر اشباع می باشند. این رزین‌ها در دو نوع بیسفنول A و نووالاک قابل عرضه بوده که هر کدام مقاومت های شیمیایی خاص خود را دارند. رزین های وینیل استر به دلیل خاصیت الاستیسیته بهتر، انقباض پلیمری کمتر به هنگام سخت شدن، چسبندگی بهتر به بتن و فولاد و نیز مقاومت بهتر در برابر حلال ها، نسبت به رزین های پلی استر غیر اشباع بیشتر کارایی دارند ولیکن قیمت آنها گران تر است.

رزین های متیل متااکریلات

استفاده از رزین‌های متیل متاکریلات برای ایجاد کف‌هایی با خاصیت انعطاف پذیری بالا و کف‌هایی که با مواد شیمیایی در تماس هستند مناسب می‌باشند. مانند رزین های پلی استر غیر اشباع و وینیل استر، این نوع رزین نیز در برابر مواد اکسید کننده از مقاومت بسیار خوبی برخوردار می باشد.
از خواص خوب پوشش‌های بر پایه رزین‌های متیل متاکریلات، واکنش خوب پلیمریزاسیون است. این پوشش ها در دماهای پایین نیز در زمان کوتاهی قابل اجرا هستند.

رزین های پلی اورتان

به دلیل مواد مختلفی که برای شروع واکنش در فرآیند‌های پلیمریزاسیون پلی اورتان ها وجود دارد این گروه از مواد از لحاظ خواص شیمیایی و مکانیکی بسیار متنوع می باشند.
می توان انواع پوشش های پلی اورتان به صورت کاملا الاستیک و نرم مانن رابرها درست کرد و در عین حال امکان ایجاد پوشش های بسیار سخت با مقاومت های سایشی بالا با رزین های پلی اورتان نیز وجود دارد.
در زمان اجرای پوشش های پلی اورتان می بایست رطوبت هوا و سطوح را به دقت کنترل کرد چراکه رزین پلی اورتان در برابر رطوبت بسیار حساس بوده و به خمیر تبدیل می شود.

رزین های فوران

رزین های فوران به وسیله کاتالیزورهای اسیدی سخت می شوند. لذا از به کار بردن آنها بر روی سطوح بتنی و فولادی بدون در نظر گرفتن یک لایه میانی، می بایست جدا خودداری کرد.
پوشش‌های بر پایه رزین های فوران در برابر طیف گسترده ای از مواد خورنده مانند اسیدها و قلیاها مقاوم می باشند. همچنین رزین‌های فوران مقاومت بسیار بالایی در برابر انوع حلال ها دارند. با توجه به مقاومت بالای آنها در برابر اسیدها و قلیاها از آنها می توان در مخازن و کانال هایی که به طور دائم در معرض خوردگی مواد اسیدی و قلیایی توامان و نیز محیط های خنثی قرار دارند، استفاده کرد.
معایب پوشش های فوران مقاوم نبودن در برابر عوامل اکسید کننده مانند اسید نیتریک و سدیم هیپوکلراید و عدم رنگ پذیری آنها به علت داشتن رنگ سیاه می باشد.

رزین	اپوکسی (EP)	پلی استر غیر اشباع (UP)	وینیل استر (VE)	متیل متاکریلات (PMMA)	پلی اورتان (PU)	فوران (FU)
رنگ	کم رنگ	کم رنگ	کم رنگ	روشن	قهوه ای	سیاه
واکنش پلیمریزاسیون	افزایشی	پلیمری	پلیمری	پلیمری	افزایشی	تراکمی
حداقل دمای سخت شدن (K)	283	278	278	273	273	283
حساسیت به رطوبت	ندارد	وابسطه به شرایط	وابسطه به شرایط	وابسطه به شرایط	بسیار حساس	ندارد
مخاطرات سلامتی	ایجاد خارش	مضر	مضر	مضر	مضر	سمی
دمای اشتعال (K)	بیش از 373	305	305	کمتر از 294	بیش از 333	بیش از 338
مقاومت های شیمیایی:
اسیدها	+	+	+	+	+	+
قلیاها	+	+	+	+	(+)	+
مواد اکسیدکننده	–	+	+	+	(+)	–
حلال های آلیفاتیک	+	+	+	(+)	(+)	+
حلال های آروماتیک	(+)	–	(+)	–	–	+
حلال های کلردار	–	–	(+)	–	–	+
الکل ها، استرها و کتون ها	(+)	(+)	(+)	(+)	(+)	(+)
روغن و چربی ها	+	+	+	+	(+)	+
+ مقاوم، (+) مقاومت مشروط، – غیر مقاوم

جدول خواص رزین‌های مورد استفاده برای پوشش های کف

مشخصات مواد تشکیل دهنده پوششها قبل از واکنش پلیمری

با توجه به طیف گسترده انواع رزین ها، مواد پرکننده و سایر مواد مورد استفاده در پوشش ها و نیز روش های مختلف اجرایی نمی توان به طور دقیق در خصوص خواص مواد اولیه مورد استفاده در پوشش ها ارقامی ارائه داد ولیکن می توان اطلاعاتی را به عنوان پایه مطابق با جدول ذیل ارائه نمود.
از پارامترهای مهمی که برای مواد اولیه می بایست به آنها دقت شود می توان به چگالی مواد جهت محاسبه میزان مصرف مواد، غلظت و گران روی مواد برای ارزیابی روش اجرا به خصوص در سطوح عمودی، مدت زمان کارایی مواد جهت محاسبه زمان انجام کار و نیز مقدار موادی که می بایست مخلوط گردد و در نهایت زمان سخت شدن مواد جهت زمان اجرای لایه های بعدی و استفاده نهایی از پوشش ها، اشاره نمود.

مشخصات پوشش ها بعد از واکنش پلیمری

در واقع در خصوص پوشش های عمل آوری شده نیز مانند مواد تشکیل دهنده آنها اطلاعات کاملی در دست نیست ولیکن می توان پارامترهای به شرح ذیل را مورد بررسی قرار داد:

• مقاومت فشاری جهت ارزیابی سختی و بارهای مکانیکی قابل تحمل.
• ضریب الاستیسیته جهت ارزیابی تنش های ناشی از انبساط حرارتی و یا انقباض پلیمری.
• ضریب انبساط حرارتی جهت ارزیابی شدت انبساط حرارتی.
• قدرت چسبندگی به سطح زیر کار.
• مقاومت سایشی جهت ارزیابی رفتار فرسایشی.

 

کاربردهای پوشش های رزینی:

1. کلیه انبارهای نگهداری مواد اولیه شیمیایی و محصولات تمام شده در صنایع شیمیایی و پتروشیمیایی.
2. صنایع تولیدی که در معرض ریزش مواد خورنده قرار دارد

• واحدهای آب کاری الکتریکی
• واحدهای اسید شویی
• واحدهای تولید کلرین
• کارخانجات تولید مواد غذایی
• کارخانجات تولید کاغذ
• تاسیسات فاضلاب
• تاسیسات تصفیه آب

3. محوطه های استریل:

• اتاق های کامپیوتر و دستگاه های حساس الکتریکی
• محوطه های مربوط به صنایع هوافضا
• محوطه های تمیز مربوط به صنایع اتمی

اجرای لاینینگ

پلی استرها

یک پرایمر بر پایه رزین باید در همه سیستم های اجرا شده بر روی سطوح فلزی بلافاصله پس از آماده سازی با اسپری یا براش بر روی سطح زیر کار اجرا شود. به رزین ها باید بلافاصله قبل از اجرا کاتالیزور اضافه شود و مخلوط سازی کامل با یک مخلوط کن مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است.
سیستم هایی که دارای یک یا چند لایه الیاف شیشه ای می باشند باید غلتک زنی شوند تا عملیات اشباع با رزین و چسبندگی درست آن تضمین گردد. در حین عملیات غلتک زنی باید دقت نمود که الیاف شیشه کاملا اشباع و همه هوا خارج گردد. الیاف کنار هم باید حداقل 50 میلی متر اورلپ (هم پوشانی) داشته باشند. لبه ها باید با قلم مو مرتب شوند. محل اتصال باید در صورت استفاده از بیش از یک لایه الیاف در لایه های مختلف جابه جا شود به عبارت دیگر اورلپ‌ها بر روی یکدیگر قرار نگیرند.
در صورتی که لایه خارجی با مواد الیاف نوع چاپد (خرد شده) تقویت می شود یک لایه نهایی با استفاده از رزین و بافت سطحی باید اجرا گردد که در این خصوص استفاده از الیاف پارچه‌ای توصیه می گردد. لایه نهایی باید از یک لایه جریانی رزینی تشکیل شود.
این رزین معمولا باید حاوی 0.4% تا 0.6% واکس پارافین (با نقطه ذوب 55 تا 60 درجه سانتی گراد) باشد تا از اتلاف استایرن جلوگیری کند و در عین حال واکنش هوا را با رزین به حداقل برساند. اجرای پوشش باید طوری برنامه ریزی گردد که چسبندگی خوبی بین لایه های بعد از هم در مکان های مجاور ایجاد گردد. بدین منظور هر لایه ای باید قبل از اجرای لایه بعدی به وضعیتی از عمل آوری برسد که از چسبندگی لایه ها با یکدیگر جلوگیری کند.

اگر کار چنان دچار وقفه گردد که یک لایه قبل از تکمیل کار کاملا عمل آوری شود، در این صورت سطح رزین لایه قبل باید به وسیله تراشیدن برداشته شود. اگر لایه قبل حاوی الیاف شیشه ای باشد در این صورت آنها باید در جریان تراشیدن ظاهر شوند.

قیر اپوکسی (tar)

برخی از سیستم های رزینی به رطوبت حساسند و در صورت کار در محل سایت ممکن است لازم باشد تجهیزات رطوبت زدایی را در حین اجرای لاینینگ نصب و راه اندازی نمود.
در صورتی که سیستم رزین حاوی حلال هایی باشد فاصله بین لایه ها باید برای امکان تبخیر حلال کافی باشد.
نصب لایه های متوالی مواد باید طوری برنامه ریزی گردد که هر لایه‌ای قبل از رسیدن لایه قبلی به حالتی از عمل آوری که از چسبندگی خوب بین لایه ای جلوگیری کند نصب گردد.
اگر اجرای پوشش چنان دچار وقفه گردد که یک لایه قبل از نصب لایه بعد عمل آوری شود در این صورت سطح لایه قبل باید تراشیده شود تا جلای روی آن به منظور افزایش چسبندگی بین لایه ای برداشته شود.

فوران‌ها

کلیه سطوحی که قرار است لاینینگ های فوران بر روی آنها اجرا شوند باید قبل از اجرای هر گونه رزین فوران پرایمر زده شوند.
پرایمر باید قبل از اجرای فوران کاملا عمل آوری شود.
اجزای سیستم رزین باید کاملا مخلوط شوند و در محدوده زمانی تعیین شده به وسیله تولید کننده لاینینگ نصب شوند.
اجرا به وسیله قلم مو، غلتک، ماله یا تجهیزات اسپری مخصوص مجاز می باشد. لایه ها باید در صورت استفاده از الیاف شیشه ای کاملا غلتک زده شوند تا از ایجاد یک سطح بدون حفرات هوا اطمینان حاصل شود.
اجرای بیش از یک لایه رزین معمول بوده و کار باید چنان برنامه ریزی گردد که چسبندگی خوبی بین لایه های متوالی در مکان های مجاور حاصل گردد. بدین منظور هر لایه ای باید قبل از رسیدن لایه قبل به وضعیتی از عمل آوری که از چسبندگی خوب بین لایه ای جلوگیری کند نصب شود.
در صورت اجرای یک پوشش نهایی با رزین تقویت نشده، ضخامت آن نباید از 0.5 میلی متر فراتر رود.
عمل آوری لاینینگ های رزین فوران باید بر طبق توصیه های تولید کننده رزین انجام گیرد. در صورتی که شرایط عمل آوری شامل گرم کردن باشد باید از هوای گرم استفاده شود. هیچ بخشی از لاینینگ نباید در مرحله عمل آوری بیشتر از 50 درجه سانتی گراد گرم شود.

پلی اورتان ها

همه سیستم های پلی اورتان استفاده شده برای لاینینگ تجهیزات باید از چند عنصر تشکیل شده باشند. عناصر باید قبل از اجرا کاملا مخلوط گردند.
در صورتیکه سیستم های پلی اورتان مورد استفاده برای لاینینگ حاوی حلال هایی باشند، فاصله بین لایه ها باید برای امکان تبخیر حلال ها کافی باشد.
نصب لایه های متوالی باید طوری برنامه ریزی گردد که لایه جدید قبل از عمل آوری رزین کامل لایه قبل نصب شود؛ در غیر این صورت باعث چسبندگی ضعیف بین لایه ای می گردد.
همه سیستم های پلی اورتان مورد استفاده در لاینینگ به رطوبت حساس می باشند. مقدار کمی رطوبت عمل آوری لاینینگ را تسریع نخواهد نمود. رطوبت زیاد تاثیر منفی دارد و ممکن است لازم باشد که رطوبت موجود محیط را در حین اجرای لاینینگ کنترل نمود.
در صورتی که قرار باشد لاینینگ را بر روی تجهیزات بتنی نصب کنیم آب آزاد موجود در بتن از اهمیت خاصی برخوردار است.

پلی کلروپرن

جهت افزایش پیوند بین سطوح زیر کار و پلی کلروپرن مایع باید از پرایمرهای مخصوص رزین استفاده نمود.
این محصول حاوی حلال هایی می باشد و عملیات لاینینگ نیاز به اجرای چند لایه دارد. عملیات اجرای لاینینگ باید طوری برنامه ریزی گردد که امکان تبخیر حلال های یک لایه جدید قبل از اجرای لایه بعد فراهم آید.
همچنین اجرای لایه های متوالی باید طوری برنامه ریزی گردد که لایه جدید قبل از عمل آوری کامل لایه قبلی اجرا گردد در غیر اینصورت باعث چسبندگی ضعیف بین لایه ای می گردد.
عمل آوری لاینینگ وابسته به نوع عمل آوری و درجه حرارت می باشد. زمان عمل آوری در دمای 15 درجه سانتی گراد تقریبا 7 روز می باشد. این روند عمل آوری رزین ممکن است با اعمال گرما تسریع گردد.