معرفی آمینو رزین ها – بخش دوم

بیشتر آمینو رزین ها از واکنش فرمالدئید با اوره، ملامین و بنزوگوانامین بدست می­ آیند. شکل زیر سه مونومر اوره، ملامین و بنزوگوانامین را نشان می ­دهد.

میزان مصرف آمینو رزین بر پایه بنزوگوانامین نسبت به اوره و ملامین کمتر است. در پوششهای سطحی از بنزوگوانامین استفاده می شود زیرا چسبندگی بهتری نسبت به رزین های ملامین ایجاد می کند. با این حال، مقاومت ضعیف آنها در برابر نور ماورا بنفش در مقایسه با ملامین، همیشه استفاده از آنها را محدود کرده است. از طرفی در سالهای اخیر افزایش شدید قیمت بنزوگوانامین نسبت به ملامین از اهمیت آن به عنوان یک کالای تجاری بیشتر کاسته است.

اولین مرحله در واکنش شامل افزودن فرمالدئید به گروههای آمین برای تشکیل ترکیبات متیلول می باشد.

در ادامه، ترکیبات متیلول از طریق واکنش تراکمی با یکدیگر واکنش داده و به پلیمرها تبدیل می شوند. واکنش ها می توانند بین دو گروه متیلول یا بین یک گروه متیلول و اتم های فعال هیدروژن انجام شوند.

محصولات این واکنش دارای حلالیت محدود در آب، نامحلول درحلال ها و ناپایدار هستند. برای استفاده در پوشش های سطحی، این پلیمرها از طریق واکنش با الکل ها، اصلاح می شوند که باعث بهبود پایداری، اصلاح حلالیت و افزایش سازگاری با سایر ترکیبات پلیمری می­ شوند. بسته به خصوصیات مورد نیاز از انواع الکلهای مختلف می توان استفاده کرد.

در اوایل دهه 1920، آزمایش با رزین های اوره فرمالدئید در آلمان و اتریش منجر به کشف ورق­های شفاف زیبایی شد و پیشنهاد شد که این مواد مصنوعی جدید، در ساخت شیشه­ های مصنوعی مورد استفاده قرار بگیرند، اما عدم مقاومت کافی در برابر آب، مانع تجاری سازی آن شد. هر چند رزین های ملامین-فرمالدئید مقاومت در برابر آب بهتری دارند، اما در نهایت بازار شیشه مصنوعی در انحصار مواد ترموپلاستیک جدید مانند پلی استایرن و پلی متیل متاکریلات در آمد.

آمینو رزین­ها شفافیت و سختی (مقاومت در برابر کشش) بیشتری نسبت به مشتقات فنل دارند. اگرچه، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر حرارت آنها کمتر است. به طور کلی رزین­های ملامین-فرمالدیید خواص بهتری نسبت به رزین­های اوره-فرمالدیید دارند. رزین های ملامین فرمالدهید گرانتر از رزین های اوره هستند و بنابراین در کاربردهایی که عملکرد بالاتری دارند استفاده می شوند. همچنین، ثبات قابل توجه حلقه تری آزین متقارن باعث شده است تا محصولات تهیه شده از این رزین در برابر تغییرات شیمیایی مقاومت خوبی داشته باشند. رزین های ملامین مقاومت خوبی در برابر حرارت و رطوبت، و سختی بهتری نسبت به رزین­ های اوره دارند.

کاربردهای آمینو رزین­ها به طور کلی در سه کلاس گسترده قرار دارند: اول، آنهایی که آمینو رزین­ها در آنها جز اصلی است. چسب­ ها، رزین­ های لمینیت و ترکیبات قالب سازی نمونه های مهم آن هستند. ترکیبات قالب گیری بر اساس رزین های آمینه برای بخش­هایی از دستگاه های الکتریکی، درب بطری و شیشه ، ظروف غذاخوری پلاستیکی و دکمه ­ها استفاده می شود.

دوم، در این کلاس، از آمینو رزین ها به عنوان ادتیو استفاده می شود. به عنوان مثال، اضافه کردن مقدار کمی آمینو رزین به پارچه منسوجات قابلیت تداوم کیفیت لباس را پس از شستشو افزایش می ­دهد. لاستیک های اتومبیل توسط آمینو رزین ها تقویت می شوند که این باعث می ­شود چسبندگی لاستیک به سیم تایر را بهبود ببخشد. ایجاد یک پوشش بر روی کاغذ توسط آمینو رزین ها می توانند مقاومت کاغذ را حتی در حالت خیس نیز بهبود بخشد.

سوم ، کاربردهای پوششی است که آمینو رزین ها به عنوان عامل پخت سایر رزین­ها مانند رزین­ های آلکید و پلیمرهای اکریلیک استفاده می شوند و تنوع زیادی بسته به نوع آمین و نوع آلکیل بکار رفته و نیز درجه پلیمریزاسیون و در نهایت طراحی فرمولاسیون، دارند.

• آمینو رزین­های پودری و ترکیبات قالبگیری

قالب گیری اولین کاربرد بزرگ برای آمینو رزین ها بود. ترکیبات قالب گیری پیچیده تر از رزین های لمینیت یا چسب ها هستند. یک ترکیب ساده قالب گیری رزین آمینه ممکن است با ترکیب ملامین با فرمالین 37% به نسبت 2 مول فرمالدئید/ 1 مول ملامین در pH خنثی یا کمی قلیایی و دمای 60 درجه سانتیگراد ساخته شود. برای ساختن مواد قالب گیری، سلولز به همراه رزین ملامین در یک آسیاب توپی با کاتالیزور، تثبیت کننده، رنگ دهنده ها و روان کننده ترکیب می شود. برای دستیابی به توزیع یکنواخت مواد و شکل تزئینی مطلوب در قالب، مواد باید چند ساعت آسیاب شود. یک ترکیب مناسب برای قالبگیری را می ­توان با استفاده از رزینی که با نسبت 1.5-1.3 مول فرمالدئید به 1 مول اوره ساخته شده است، تهیه کرد. ترکیبات قالبگیری رزین اوره در صنعت دستگاه های سیم کشی و سطوح الکتریکی استقبال گسترده ای پیدا کرده است.

• آمینو رزین­ها در صنعت پوشش

آمینو رزین های پخته شده بسیار شکننده هستند و نمی توانند به تنهایی به عنوان پوشش سطحی برای لایه های فلزی یا چوبی مورد استفاده قرار گیرند ، اما در ترکیب با سایر مواد سازنده فیلم (آلکیدها ، پلی استرها ، اکریلیک ها ، اپوکسی ها) طیف وسیعی از ویژگی­ های قابل قبول را می توان به دست آورد. این دسته از مواد پوشش دهنده ترکیبی به سرعت در دمای کمی بالا پخت و سفت می شوند، و آنها را برای کاربردهای صنعتی مناسب می کند. معمولا در کاربرد پوشش، همه رزین­ های آمینو تا حدودی آلكیله می شوند تا با سایر سازنده های فیلم که در فرمولاسیون پوشش استفاده شده است، سازگاری داشته باشند. آمینو رزین­ های مورد استفاده در صنعت پوشش نه تنها در نوع آمین (ملامین ، اوره ، بنزوگوانامین و گلیکولوریل) استفاده شده، بلکه در مقدار مولی فرمالدئید استفاده شده و نوع و درصد الکل آلکیلاسیون (n-بوتانول ، الکل ایزوبوتیل و متانول) نیز متفاوت هستند.

• آمینو رزین­ها و بهبود خواص پارچه

اکثر آمینو رزین ها که به صورت تجاری برای بهبود خواص پارچه های نساجی استفاده می شوند مشتقات متیل­دار شده اوره یا ملامین هستند. اگرچه این محصولات معمولاً مونومری هستند، اما ممکن است حاوی مقداری محصول جانبی پلیمری باشند. آمینو رزین ها با الیاف سلولزی واکنش نشان می دهند و خصوصیات فیزیکی آنها را تغییر می دهند که منجر به تغییر در سختی یا انعطاف پذیری آن می شود.

در شرکت رزیتان تعدادی از آمینو رزین ­های آلکیله شده، به عنوان عامل پخت سایر رزین ها (آلکیدها، پلی استرها، اکریلیک ها ، اپوکسی ها) تولید می­ شود. دو نوع رزین ملامین فرمالدهید با کد MF-121  و MF-122، دو نوع رزین بنزوگوانامین فرمالدهید با کدهای BF-181 و BF-182 و دو نوع رزین اوره فرمالدهید با کدهای UF-151 و UF-152 از رزین های قابل استفاده در صنعت رنگ و لاک می باشند.