رزین پلی اورتان، یک ماده شیمیایی پلیمری نامحلول در آب است که در حالت عادی به شکل مایع بوده و تحت شرایط ویژه‌ای سخت می‌شود. منشا این ماده، می‌تواند طبیعی و یا مصنوعی بوده و در تولید بسیاری از محصولات دیگر مانند لاستیک و دارو کاربرد دارد. در ادامه‌ی این مقاله، به بررسی دقیق رزین پلی اورتان، نحوه تشکیل این ماده، تاریخچه و ویژگی‌های رزین پلی اورتان می پردازیم.
رزین پلی اورتان چیست؟
یکی از مشتقات پلی‌اورتان‌ها، ماده‌ای به نام رزین پلی اورتان است که کوپلیمری چسبانک و دارای ویسکوزیته بالا است و تحت شرایط ویژه آزمایشگاهی، سخت می‌شود. این ماده دارای خاصیت ارتجاعی بالایی است و به‌عنوان یک نوع پلیمر، می‌تواند منشأ طبیعی و مصنوعی داشته باشد.
- منشا طبیعی رزین پلی‌اورتان
رزین پلی‌اورتان‌های طبیعی بیشتر به عنوان پلی‌استرهای طبیعی شناخته می‌شوند. این نوع رزین‌ها از منابع طبیعی مانند روغن‌ها و گیاهان تولید می‌شوند. در گذشته، از روغن‌های طبیعی برای تولید رزین پلی‌اورتان طبیعی استفاده می‌شد. اما با پیشرفت تکنولوژی و تولید پلیمرهای مصنوعی، استفاده از رزین پلی‌اورتان طبیعی به‌صورت گسترده کاهش یافته است.
- منشأ مصنوعی رزین پلی‌اورتان
رزین‌های پلی‌اورتان مصنوعی، بیشتر از پلیمرهای طبیعی یا سنتتیک تولید می‌شوند. این پلیمرها از واکنش بین دو گروه عامل شیمیایی ایزوسیانات و گروه‌های هیدروکسیل، به دست می‌آیند. ایزوسیانات‌ها و گروه‌های هیدروکسیل می‌توانند از منابع نفتی مانند پتروشیمی تولید شوند.
رزین‌های پلی‌اورتان مصنوعی، با تنظیم نسبت‌های ایزوسیانات‌ها و گروه‌های هیدروکسیل، و همچنین اضافه کردن مواد پرکاربردی مانند اوره‌فرمالدهید، پوشش‌های اپوکسی، پلی‌استر و… به عنوان افزودنی، به وجود می‌آیند.
نحوه تشکیل رزین پلی اورتان
تشکیل رزین پلی‌اورتان از واکنش بین دو ماده اصلی، ایزوسیانات و گروه‌های هیدروکسیل (الکل) صورت می‌گیرد. این واکنش شیمیایی که به نام واکنش پلی‌اورتانیشن (Polyurethanization) معروف است، به‌وسیله راکتانت‌ها (ractant) (دو ماده اولیه) انجام می‌شود.
نحوه تشکیل رزین پلی‌اورتان به‌طور کلی به این صورت است:
راکتانت‌ها (دو ماده اولیه)
الف) ایزوسیانات (Isocyanate): ایزوسیانات‌ها گروه‌های NCO را در ساختار خود دارند.
ب) گروه‌های هیدروکسیل (Hydroxyl Groups): این گروه‌ها شامل گروه‌های OH (الکل) هستند.
بعد از تشکیل رزین پلی‌اورتان، می‌توان از اضافه کردن مواد و اصلاح‌کننده‌ها جهت تنظیم ویژگی‌های مورد نظر رزین استفاده کرد. این مواد اصلاح‌کننده می‌توانند مقاومت مکانیکی، انعطاف‌پذیری، پایداری در برابر آب و حرارت و سایر خصوصیات رزین پلی‌اورتان را تغییر دهند و آن را برای کاربردهای خاصی مناسب کنند
تشکیل رزین پلی‌اورتان از نظر شیمیایی، یک فرآیند پیچیده و تنظیم شده است که از جمله مهم‌ترین فرآیندهای تولید پلیمرها در صنعت پلیمری محسوب می‌شود.
تاریخچه رزین پلی اورتان
تاریخچه کشف این رزین به دهه ۱۹۳۰ برمی‌گردد که توسط گروهی از محققان و صنعتگران به‌طور تصادفی کشف شد.
در سال ۱۹۳۷، محقق آلمانی به نام Otto Bayer، دستاوردهای مهمی در زمینه تولید پلی‌یورتان‌ها کسب کرد. او به همراه تیمی از شیمی دانان در حال تحقیق بر روی ترکیباتی به نام پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) بود و در هنگام مخلوط کردن آن با یکی از ایزوسیانات‌ها، یک ترکیب جدید و نامانوس ایجاد شد که خواص جالب و جدیدی داشت.
تا آن زمان، ایزوسیانات‌ها به‌صورت داروها مورد استفاده قرار می‌گرفتند و کاربردهای صنعتی آن‌ها کم بود؛ اما با اکتشاف ترکیبات جدیدی که توسط دکتر بایر به وجود آمد، تولید پلی‌یورتان‌ها رواج پیدا کرد.
نقشه‌برداری تازه‌ای که برای این رزین پلی‌یورتان‌ها آغاز شد، باعث شد که در دهه ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰، تحقیقات و توسعه بیشتری در این زمینه انجام شود. در این زمان، تلاش‌های زیادی برای بهبود و اصلاح خواص رزین پلی‌یورتان‌ها به عمل آمد و کاربردهای جدیدی کشف شد.
در اواخر دهه ۱۹۵۰، تولید صنعتی رزین پلی‌یورتان آغاز شد و به تدریج به یک ماده بسیار مهم در صنایع مختلف، از جمله خودروسازی، صنعت ساختمانی، چسب‌سازی، روکش‌دهی و سایر صنایع تبدیل شد.
امروزه، رزین پلی‌یورتان به عنوان یک ماده چندمنظوره و کاربردی در صنعت مدرن شناخته می‌شود و تحقیقات بسیاری هنوز هم در جهت بهبود و توسعه‌ی آن انجام می‌شود. از این رو، می‌توان انتظار داشت که در آینده، رزین پلی‌یورتان برای مصارف جدیدی نیز استفاده شوند و نقش بسیار مهمی در صنعت و اقتصاد جهانی ایفا کنند.
ویژگی های رزین پلی اورتان
۱. خاصیت چسبندگی
۲. مقاومت بالا
۳. انعطاف‌پذیری
۴. خواص عایق‌بندی حرارتی
۵. خواص ضد آب و رطوبت
با توجه به این ویژگی‌ها و خصوصیات، رزین پلی‌اورتان، به عنوان یکی از مواد پلیمری مهم، در خودروسازی، ساختمان سازی، صنایع الکترونیک، مبلمان ، کفپوش ها، پوشش های سطحی انواع قطعات صنعتی و … کاربرد دارد.
برای آشنایی بیشتر با کاربرد های پلی اورتان و رزین پلی اورتان کلیک نمایید.
