Epoxy là gì?

» Phần 1: Epoxy

Epoxy bao gồm hai thành phần phản ứng với nhau tạo thành một vật liệu trơ cứng. Phần A bao gồm một loại nhựa epoxy và Phần B là chất đóng rắn epoxy, đôi khi được gọi là chất làm cứng. 

Nhựa Epoxy hình thành với phản ứng của hai hợp chất bisphenol A - Bis A - (hoặc bisphenol F -Bis F- và / hoặc 'novolac' sử dụng nhiệt độ cao và kháng hóa chất) và epichlorohydrin. Bisphenol A là sản phẩm hóa học kết hợp một đơn vị acetone với hai nhóm phenol.

Phenol là một loại hóa chất nhân tạo, mặc dù nó cũng được tìm thấy tự nhiên trong chất thải động vật và phân hủy chất hữu cơ. Ban đầu nó được sản xuất từ nhựa than đá và có tên gọi là axit carbolic. Cấu trúc của nó bao gồm một vòng benzen đính kèm với một liên kết O-H.

Acetone là một chất hữu cơ (nó có chứa một nhóm C = O cacbonyl gắn với hai nhóm methyl hữu cơ) chủ yếu được sử dụng như một vật liệu trung gian, nguyên liệu dung môi cho các chế phẩm hữu cơ.

Gần 70 % của tất cả các epichlorohydrin được sử dụng trong sản xuất nhựa epoxy.

Phản ứng giữa bisphenol A và epichlorohydrin loại bỏ phenol không phản ứng và acetone và gắn hai nhóm glycidyl với đuôi của bisphenol A, tạo ra một "ether diglycidyl" của bisphenol A (gọi là DGEBA ), đó là nhựa epoxy tiêu chuẩn. Nhóm glycidyl trên cả hai đầu cấu trúc của bisphenol A cũng được gọi là một oxirane hoặc "nhóm epoxy". Kích thước của các phân tử được tạo ra (và do đó, trọng lượng phân tử của nó) phụ thuộc vào tỷ lệ của epichlorohydrinvà bisphenol A.

Chất đóng rắn có cấu trúc phân tử cơ bản bao gồm bốn liên kết hydro. Những phân tử hydro này phản ứng với các đơn vị vòng oxirane trên cùng của nhựa epoxy. Kết quả là một liên kết cacbon- hydro mới được hình thành. Lúc này, phân tử hydro tạo ra từ chất làm cứng cùng với phân tử hydro của nhóm epoxy đang giải phóng kết hợp với phân tử oxy trong nhóm để tạo thành liên kết O-H (Hydro-oxid). Nhóm chức O-H này góp phần tạo nên tính chất bám dính vượt trội của epoxy. Các đơn vị vòng thơm, có liên kết O-H đính vào, giúp epoxy gia tăng đặc tính chịu nhiệt và chống ăn mòn.

Bởi vì, có ít nhất bốn phân tử hydro của chất làm cứng kết hợp với bốn nhóm nhựa epoxy hình thành nên các cấu trúc liên kết đan xen rất chắc chắn (liên kết này được gọi là 'liên kết chéo').

» Phần 2: Chất đóng rắn Epoxy

Việc lựa chọn chất làm rắn Epoxy đóng vai trò quan trọng trong việc quy định các thuộc tính của của chế phẩm epoxy. Các thuộc tính này bao gồm thời gian làm khô, xâm nhập và khả năng làm ướt. Chất đóng rắn có nhiều thành phần hóa học khác nhau, nói chung dựa trên các amin hoặc amit. Một số amin và amit phổ biến bao gồm:

A) Aliphatic (các nguyên tử carbon hình thành chuỗi mở) và cycloaliphatic (vòng cấu trúc aliphatics) amin và polyamine. Amin cơ bản là amoniac với một hoặc nhiều nguyên tử hydro được thay thế bằng các nhóm chức hữu cơ;

B) Amit và Polyamit.

Amit cơ bản làamoniac với một nguyên tử hydro được thay thế bằng carbon/oxy và nhóm chức hữu cơ.

C ) Chất đóng rắn Cycloaliphatic.

Hợp chất này có khả năng chống nước, chống ẩm và kháng hóa chất tốt hơn.