مقدمة للراتنج الأميني -الجزء الثاني

يتم الحصول على معظم الراتنجات الأمينية من تفاعل الفورمالدهيد مع اليوريا والميلامين والبنزوغوانامين. يوضح الشكل أدناه المونومرات الثلاثة، اليوريا والميلامين والبنزوغوانامين.

 إن استهلاك الراتنج الأميني المعتمد على البنزوجوانامين أقل من اليوريا والميلامين. يُستخدم البنزوجوانامين في طلاء الأسطح لأنه يوفر قوة التصاق أفضل مقارنةً براتنجات الميلامين. ومع ذلك، فإن مقاومتها الضعيفة للأشعة فوق البنفسجية مقارنةً بالميلامين، دائمًا ما حدت من استخدامها. من ناحية أخرى، أدى الارتفاع الكبير في سعر البنزوغوانامين مقارنة بالميلامين خلال السنوات الأخيرة إلى إضعاف أهميته كمنتج تجاري.

تتضمن الخطوة الأولى في التفاعل إضافة الفورمالدهيد إلى المجموعات الأمينية لتكوين مركبات الميثيلول.

بعد ذلك، تتفاعل مركبات الميثيلول مع بعضها البعض من خلال تفاعل التكثيف وتتحول إلى بوليمرات. ويمكن إجراء التفاعلات بين مجموعتي ميثيلول أو بين مجموعة ميثيلول وذرات الهيدروجين النشطة.

 إن لنواتج هذا التفاعل قابلية محدودة للذوبان في الماء، وهي غير مستقرة وغير قابلة للذوبان في المذيبات. من أجل استخدامها في في الطلاءات السطحية، يتم تعديل هذه البوليمرات عن طريق التفاعل مع الكحوليات. يعمل التفاعل المقابل على تحسين الاستقرار، وتعديل القابلية للذوبان، ويزيد من التوافق مع المركبات البوليمرية الأخرى. واعتمادًا على الخصائص المطلوبة، يمكن استخدام أنواع مختلفة من الكحول.

في أوائل العشرينيات من القرن الماضي، أدت التجارب على راتنجات اليوريا فورمالدهايد في ألمانيا والنمسا إلى اكتشاف صفائح شفافة جميلة، وتم اقتراح استخدام هذه المواد الاصطناعية الجديدة في صنع الزجاج الاصطناعي، ولكن عدم مقاومتها الكافية أمام الماء حال دون تسويقها. على الرغم من أن راتنجات الميلامين فورمالدهايد تتمتع بمقاومة أفضل للماء، إلا أنه في النهاية استحوذت مواد اللدائن الحرارية الجديدة مثل البوليسترين والبولي (ميثيل ميثاكريلات) على سوق الزجاج الصناعي.
 تتمتع الراتنجات الأمينية بشفافية وصلابة (مقاومة شد) أكبر مقارنةً بمشتقات الفينول. ومع ذلك، فإن مقاومتها ضد الصدمات ومقاومتها للحرارة أقل. بشكل عام، راتنجات الميلامين فورمالدهايد يتمتع بخصائص أفضل من راتنجات اليوريا فورمالدهايد. تعتبر راتنجات الميلامين فورمالدهيد أغلى من راتنجات اليوريا، وبالتالي فهي تستخدم في التطبيقات التي تتطلب أداء أعلى، بالإضافة إلى ذلك، فإن الثبات الكبير لحلقة التريازين المتماثلة جعل المنتجات المصنوعة من هذا الراتنج تتمتع بمقاومة جيدة للتغيرات الكيميائية. تتمتع راتنجات الميلامين بمقاومة جيدة للحرارة والرطوبة، كما أن صلابتها أفضل مقارنة براتنجات اليوريا.

يتم تصنيف تطبيقات الراتنج الأميني بشكل عام إلى ثلاث فئات واسعة. أولاً، تلك المواد التي تشكل فيها الراتنجات الأمينية المكون الرئيسي. تعتبر المواد اللاصقة والراتنجات الخشبية ومركبات الصب أمثلة مهمة. تستخدم مركبات تشكيل القوالب القائمة على راتنجات الأمين لأجزاء من الأجهزة الكهربائية، وأغطية القنينات والزجاج، وأواني الطعام البلاستيكية والأزرار.

ثانيًا، في هذه الفئة، يتم استخدام الراتنجات الأمينية كمواد مضافة. على سبيل المثال، تؤدي إضافة كمية صغيرة من الراتنج الأميني إلى أقمشة المنسوجات إلى تعزيز القدرة على الحفاظ على جودة الملابس بعد الغسيل. كذلك يتم تقوية إطارات السيارة بواسطة الراتنجات الأمينية، التي تعمل على تحسين التصاق المطاط بسلك الإطار. يمكن لطلاء الراتنج الأميني على الورق أن يحسن من قوة الورق حتى عندما يكون مبتلًّا.

 تشمل الفئة الثالثة من التطبيقات، تطبيقات الطلاء التي تستخدم فيها الراتنجات الأمينية كعوامل معالجة للراتنجات الأخرى مثل راتنجات الألكيد وبوليمرات الأكريليك، هذه التطبيقات متنوعة للغاية اعتمادًا على نوع الأمين والألكيل المستخدم، وكذلك درجة البلمرة وأخيرًا تصميم الصيغة.

• مسحوق الراتنجات الأمينية ومركبات الصب

كانت القولبة هو أول تطبيق رئيسي للراتنجات الأمينية. تعتبر مركبات القولبة أكثر تعقيدًا من راتنجات  أو المواد اللاصقة. يمكن تحضير تركيب قولبة راتينج أمين بسيط عن طريق دمج الميلامين مع 37٪ فورمالين بنسبة 2 مول من الفورمالدهيد / 1 مول من الميلامين عند درجة حموضة محايدة أو قلوية قليلاً ودرجة حرارة 60 درجة مئوية. لتصنيع مواد التشكيل (القوالب)، يتم دمج السليلوز مع راتنجات الميلامين في مطحنة كروية مع محفز، ومثبت، وملونات، ومواد تشحيم. من أجل تحقيق توزيع موحد للمادة والشكل الزخرفي المطلوب في القالب، يجب طحن المواد لعدة ساعات. يمكن تحضير مركب مناسب للقولبة باستخدام راتنج مصنوع بنسبة 1.5-1.3 مول من الفورمالدهيد إلى 1 مول من اليوريا. تستخدم مركبات قولبة راتينج اليوريا الآن على نطاق واسع في أجهزة الأسلاك والأسطح الكهربائية.

• الراتنجات الأمينية في صناعة الطلاء

الراتنجات الأمينية المعالجة هشة للغاية ولا يمكن استخدامها بمفردها كطلاء سطحي لطبقات المعدن أو الخشب، ولكن يمكن تحقيق مجموعة واسعة من الخصائص المقبولة بالاشتراك مع مواد تشكيل الفيلم الأخرى (الألكيدات، والبوليستر، والأكريليك، والإيبوكسي). يتم علاج هذا الفئة من مواد الطلاء المركبة تعالج وتتصلب بسرعة عند درجة حرارة مرتفعة قليلاً، مما يجعلها مناسبة للاستخدامات الصناعية. في تطبيقات الطلاء، عادةً مايتم ألكلة جميع الراتنجات الأمينية إلى حد ما لتوفير التوافق مع صانعي الأفلام الأخرى المستخدمة في صياغة الطلاء. تختلف الراتنجات الأمينية المستخدمة في صناعة الطلاء ليس فقط في نوع الأمين (الميلامين، واليوريا، والبنزوغوانامين، والجليكولوريل) المستخدم، ولكن أيضًا في المحتوى المولي للفورمالدهيد، ونوع وتركيز كحول الألكلة (n- بيوتانول، أيزوبيوتيل الكحول والميثانول).

• الراتنجات الأمينية وتحسين خصائص الأقمشة

معظم الراتنجات الأمينية المستخدمة تجاريًا لتحسين خصائص الأقمشة هي مشتقات ميثلة من اليوريا أو الميلامين. على الرغم من أن هذه المنتجات عادة ما تكون مونومرية، إلا أنها قد تحتوي على بعض المنتجات الثانوية البوليمرية. تتفاعل الراتنجات الأمينية مع ألياف السليلوز وتغير خصائصها الفيزيائية. مما يؤدي إلى تغيير في صلابتها أو مرونتها.

 تنتج شركة "رزیتان" عددًا من الراتنجات الأمينية المؤلكلة كعامل معالجة للراتنجات الأخرى (الألكيدات، والبوليستر، والأكريليك، والإيبوكسي). الراتنجات التي يمكن استخدامها في صناعة الطلاء والورنيش هي نوعان من راتنجات الميلامين فورمالدهايد برمز 121-MF ورمز 122-MF، ونوعان من راتنجات البنزوغوانامين فورمالدهايد برمز 181-BF ورمز 182-BF ونوعان من راتنجات اليوريا فورمالدهايد برمز 151-UF ورمز 152-UF.