رزینهای اپوکسی کاربرد صنعتی عمده در انواع پوشش ها به ویژه پوشش های محافظ ، پوشش های کف، چسب ها، پلیمرهای تقویت شده با الیاف و مواد کپسوله سازی برای صنعت برق ایجاد میکنند و ممکن است به صورت پوشش های مایع یا پوشش های پودری تولید شوند، که در هر دو شکل کاربرد ضد خوردگی دارند. ارزش بازار جهانی پوششهای اپوکسی توسط Mordor Intelligence به ۳۲ میلیارد دلار رسیده است و بین سال‌های ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۸ نزدیک به یک چهارم رشد خواهد کرد که در این بین آسیا بزرگترین محرک تقاضا است.
انواع پوشش اپوکسی
اپوکسی های نووالاک
رزینهای نووالاک رزینهای فنل فرمالدئیدی هستند و اپوکسی‌های نووالاک بسیار شبیه به هم هستند، با این تفاوت که گروه فنوکسی با یک مولکول گلیسیدیل اتری شده است که عملکرد اپوکسی را در یک زنجیره جانبی قرار میدهد و در نتیجه امکان اتصال عرضی گسترده‌تری را فراهم می‌کند. محتوای حلقه آروماتیک بالا و چگالی اتصال متقابل بالا ناشی از تلاقی یک اپوکسی با رزین نووالاک، ساختارهای شیمیایی با دوام فوق‌العاده را ارائه می‌کند که برای کاربردهای حفاظتی ایده‌آل هستند. اینها در مناطقی استفاده می شوند که خطر خوردگی یا حمله شیمیایی بسیار زیاد است، از جمله پوشش مخازن که ممکن است حلال ها و مواد شیمیایی خورنده یا تهاجمی ذخیره شوند.
پوشش های پودری اپوکسی
پوششهای پودری اپوکسی، پوشش‌هایی هستند که به صورت پودر خشک اعمال میشوند و سپس حرارت داده میشوند. برخی از پوشش های پودری اپوکسی خالص و برخی از پوشش ها پلی استر اپوکسی هستند که ویژگی های عملکردی برتری را ارائه می دهند. پوشش های پودری اپوکسی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی فلزات ایجاد می کنند.
اپوکسی قطران زغال سنگ
اپوکسی های قطران زغال سنگ از قطران زغال سنگ برای ایجاد پوشش های ضد آب نسبتا ابتدایی استفاده می کنند. محتوای هیدروکربن آبگریز قطران زغال سنگ یک حفاظت اساسی در برابر آب ایجاد می کند، با این حال وجود هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای به دلیل سرطان زایی، جهش زایی و سمیت مجدد به عنوان یک خطر برای سلامتی در نظر گرفته می شود و بنابراین در کشورهای توسعه یافته ممنوع است.
حال این سوال پیش میآید که پوشش های اپوکسی در چه مواردی کاربرد دارند؟
حفاظت در محیط با خوردگی بالا
پوشش های اپوکسی نووالاک در مناطقی که خطر خوردگی یا حمله شیمیایی بسیار زیاد است، از جمله پوشش مخازن که حلالها و مواد شیمیایی خورنده یا تهاجمی ممکن است ذخیره شوند، استفاده می شود.
حفاظت در محیط های خورنده خفیف
در صنایع سنگین، پوشش های اپوکسی برای محافظت از فولاد و بتن در جایی که در معرض حمله شیمیایی خفیف قرار می گیرند، استفاده می شود. مواد خورنده شامل حضور رقیق ترکیبات خورنده در آب، وجود اسیدهای آلی – که بسیار ضعیف تر از اسیدهای معدنی هستند – یا مه های اسیدی هستند.
حفاظت در محیط های نمک/آب شور
کاربردهای دریایی پوششهای اپوکسی عمدتاً سطوح زیر آب کشتی‌ها و قایق‌ها هستند که در برابر اثرات خورنده آب نمک محافظت میکنند. مناطق اصلی بدنه، مخازن بار و عرشه هایی که خطر خوردگی در آنها تکرار می شود. در محیط دریایی، نمک حمل شده توسط باد یک تهدید خورنده اضافی برای کشتی ها ایجاد می کند.
حفاظت از خطوط لوله و اتصالات لوله
اپوکسی های فیوژن باند شده (FBE) عمدتاً برای لوله های فولادی، اتصالات لوله کشی، شیرها، اتصالات، مناطق جوش داده شده و غیره اعمال می شوند.
کاربردهای دریایی و زیر آب
پوشش های پودری اپوکسی در محیط های خورنده و به ویژه در پروانه ها، تریلرهای قایق و سایر اجزای دریایی استفاده می شود. اپوکسی های قطران زغال سنگ برای فاضلاب ها، اسکله های دریایی، بدنه کشتی ها، خطوط لوله داخلی و خارجی، بیرونی بارج های دریایی و برای محافظت از فلزات در اکثر محیط های شیمیایی و آب شور استفاده می شود.
حفاظت از بتن و استفاده در پوشش کف
پوشش های کف یکی دیگر از کاربردهای اصلی اپوکسیها هستند تا جایی که از کف بتن در فضاهای داخلی صنعتی محافظت می کنند. ویژگی‌های مقاومتی که اپوکسیها در برابر مواد شیمیایی ملایم ارائه می‌دهند (مانند روغن‌ها، گریس‌ها و مواد شیمیایی پاک‌کننده موجود در محیط کار) و مقاومت برتر آنها در برابر سایش در ترافیک سنگین عابران پیاده و مناطق حمل‌ونقل متوسط، آنها را برای انبارها و مراکز لجستیکی ایده‌آل می‌کند. یکی از کاربردهایی که در آن از پوششهای اپوکسی در داخل استفاده می‌شود، کف‌سازی در گاراژ، زیرزمین و پاسیو است. دو جزء پوشش – رزین و هاردنر – با هم مخلوط می شوند تا در هنگام استفاده در تعمیرات کف بتنی اتصال عرضی پیدا کنند. آنها دارای مزایای دوام، مقاومت در برابر آب و هوا، مواد شیمیایی، ضربه و در عین حال آسان برای تمیز کردن و نگهداری هستند.
مزایا و معایب اپوکسی ها
پوشش های اپوکسی مزایای زیادی دارند که آنها را برای صنعت جذاب می کند. این شامل:
- ماندگاری فوق العاده
- مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
- مقاومت شیمیایی
- مقرون به صرفه بودن
- تعمیر و نگهداری آسان
- زیبایی شناسی (در صورت توجه لازم)
- ویژگی های ایمنی خوب
- سازگار با محیط زیست (به دلیل عدم استفاده از بسیاری از مواد شیمیایی)
اپوکسی های با پیوند فیوژن (FBE) مزایای اضافی خود را دارند که به طور خلاصه به شرح زیر است:
- سهولت کاربرد
- کاربرد سریع
- توان عملیاتی سریعتر
- ضایعات کمتر
معایب پوششهای اپوکسی ممکن است شامل هزینه بالای آنها (برای FBE ها)، فرآیند اعمال، اقدامات احتیاطی بهداشتی و ایمنی و در برخی موارد انعطاف پذیری محدود باشد. عوامل محیطی عمومی نیز تهدیدی برای اپوکسیها، به ویژه اشعه UV خورشیدی هستند، که توضیح میدهد که چرا بیشتر اپوکسیها در زیر آب و کاربردهای داخلی استفاده میشوند.
اقدامات احتیاطی بهداشتی و ایمنی هنگام استفاده از اپوکسی ها
به دلیل خطر حساسیت پوست، هنگام کار با استفاده از اپوکسی ها، لباس محافظ خوبی لازم است. شکاف در لباسهای محافظ، به عنوان مثال دور آستین ها و دستکش ها، باید برای از بین بردن تماس پوستی با نوار چسب بسته شوند. برای محافظت از پا باید کفش پوشید. حفاظت تنفسی با ماسک و کارتریج تصفیه کننده هوا ضروری است زیرا بخارات اپوکسی می توانند سیستم تنفسی را تحریک کرده و باعث ایجاد حساسیت شوند.