هاردنر
فهرست مطالب
هاردنر چیست ؟
هاردنر نامی است که در اغلب محصولات صنعتی و هنری به چشم می‌خورد؛ اما اینکه چیست و چه کاربردی دارد، سوال بسیاری از افراد است. اگر این سوال‌ها برای شما هم پیش آمده، ادامه مطلب را از دست ندهید؛ ما در ادامه قصد داریم پاسخ این سوالات را به طور جامع، ارائه دهیم.
هاردنر چیست؟
هاردنر در لغت به معنای سخت کننده می‌باشد. این ماده در مخلوط‌ها با دو هدف مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد که عبارتند از:
1- با هدف افزایش مقاومت
2- با هدف ترمیم کردن
به عبارت دیگر، هاردنر به دو شکل مختلف در ساخت و سازها، کاربرد دارد. یکی از اشکال آن به این صورت است که به عنوان سخت کننده در محصولاتی که رزین دو جزئی هستند، استفاده می‌شود و دیگری به منظور افزایش مقاومت سطحی روی سطوح مختلف، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اگر بخواهیم بیشتر درباره این مواد توضیح دهیم باید بگوییم که انواع مختلف هاردنر در برخی از مخلوط‌ها به عنوان واکنش دهنده هستند و در برخی دیگر از مخلوط‌ها، تسریع کننده واکنش شیمیایی می‌باشند.
هاردنر چه کاربردی دارد؟
هاردنر یک ترکیب شیمیایی بسیار کاربردی می‌باشد که یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن در رزین اپوکسی است.
استفاده از هاردنر در رزین اپوکسی امری ضروری است؛ زیرا در غیر این صورت رزین اپوکسی، خواص مکانیکی و شیمیایی نخواهد داشت و بنابراین کارایی خود را به طور کامل از دست خواهد داد. به عبارت دیگر بدون استفاده از هاردنر برای ساخت رزین اپوکسی، امکان تبدیل آن از حالت مایع به جامد وجود نخواهد داشت. تمامی رزین‌های اپوکسی برای اینکه سخت شوند به هاردنر نیاز دارند.
در واقع رزین اپوکسی یک ماده دو جزئی است که از یک پایه رزینی و یک سخت کننده تشکیل شده‌است. پایه رزینی و همچنین هاردنر انواع مختلفی دارد که انتخاب نوع مناسب آن به نوع پایه رزینی بستگی دارد.
همانطور که در بخش قبلی به آن اشاره نمودیم، هاردنرها با دو هدف مختلف در مخلوط‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که یکی از آن به عنوان ترمیم کننده است؛ به این معنا که از هاردنر در رزین‌های اپوکسی برای ترمیم کردن آن‌ها استفاده می‌شود. البته در برخی از موارد دیده شده که اضافه کردن هاردنر به رزین اپوکسی، منجر به ترمیم آن‌ها به اندازه کافی نشده‌است؛ به همین منظور از سخت کننده دیگری نیز استفاده می‌شود. روش دیگری که برای افزایش سرعت ترمیم کنندگی وجود دارد این است که از هاردنر با موارد افزودنی خاص، استفاده شود؛ شاید برایتان سوال شود که مواد افزودنی چگونه می‌تواند فرآیند ترمیم کنندگی را سرعت بخشد؟
در پاسخ به این سوال باید بگوییم که برخی از افزودنی‌ها می‌توانند مانند یک کاتالیزور عمل کرده و در نتیجه آن، فرآیند ترمیم را سرعت بخشند.
انواع هاردنر کدامند؟
هاردنر انواع مختلفی دارد که کاربرد هر یک از آن‌ها با دیگری متفاوت است. انواع آن عبارت است از:
هاردنر پلی آمیدی
هاردنرهای پلی آمید به سبب برخورداری از یک سری ویژگی‌های خاص، کاربردهای بسیاری زیادی دارد. از جمله ویژگی‌های این نوع از هاردنر می‌توان به مقاومت بالا، قدرت چسبندگی، انعطاف پذیری زیاد و همچنین خاصیت ضد اب بودن آن‌ها اشاره کرد.
همین ویژگی‌ها سبب شده تا از آن‌ها به عنوان روکش کف، پرایمرهای سنگین و همچنین چسب‌های مصالح ساختمانی استفاده شود.
خوب است بدانید که این نوع از هاردنرها، رنگی نارنجی متمایل به قرمز دارند.
هاردنر پلی آمینی
نوع دیگری از هاردنر با عنوان هاردنرهای پلی آمینی شناخته می‌شوند که به دلیل شفافیت و براقیتی که دارند از آن‌ها برای پوشش کف داخلی استفاده می‌شود. البته لازم به ذکر است که کاربرد این نوع از هاردنرها تنها به پوشش کف داخلی، محدود نیست، بلکه در زمین‌هایی که نیاز به مقاومت شیمیایی دارند نظیر کارخانه‌ها و آزمایشگاه‌های مختلف نیز از این نوع هاردنر استفاده می‌شود.
هاردنر فنالامین
فنالامین نیز نوع دیگری از هاردنر هاست که به سبب خشک کردن و سخت شدن آن‌ها در مکان‌هایی با درجه حرارت پایین و همچنین مقاومت بالایی که در برابر مواد شیمیایی دارند در صنعت کشتی سازی، کاربرد دارنند. کاربرد این نوع از هاردنر نیز تنها به صنعت کشتی سازی، محدود نیست، بلکه از آن به عنوان پوششی برای گیاهان، لوله‌ها و برخی از مواد فلزی نیز استفاده می‌شود.
هاردنر انیدریدی
نوع دیگری از هاردنر با عنوان هاردنر انیدریدی، شناخته می‌شود که در برابر حرارت، بسیار مقاوم است و همچنین به دلیل عایق بودن در صنایع مختلفی، کاربرد دارد. از جمله موارد مصرف آن می‌توان به این مورد اشاره کرد که برای ساخت انواع مختلف تجهیزات برقی و همچنین الکترونیکی به عنوان قالب، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع از هاردنر همچنین در مواد کامپوزیتی نیز استفاده می‌شود.
هاردنر اپوکسی چیست؟
همانطور که تا به اینجای مطلب به آن اشاره نمودیم، یکی از مهم‌ترین کاربردهای هاردنر در رزین‌های اپوکسی می‌باشد که به عنوان سخت کننده در این نوع از رزین‌ها کاربرد دارند. هاردنر اپوکسی نیز به هاردنرهایی می‌گویند که در رزین‌های اپوکسی به منظور سخت شدن آن‌ها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
هاردنرهای اپوکسی نیز خودشان چندین نوع مختلف دارند که زمان خشک شدن و به عمل آمدن هر یک از آن‌ها با دیگری متفاوت است. انواع هاردنر به طور کلی در دو دسته هاردنر قلیایی و هاردنر اسیدی، جای می‌گیرند، اما سه تا از کاربردی‌ترین هاردنرها در رزین اپوکسی عبارتند از:
هاردنرهای پلی آمین خطی
هاردنرهای پلی آمین خطی یکی از کاربدری‌ترین انواع هاردنر هستند که به دلیل برخورداری از زیبایی برای پوشش در کف مکان‌های مختلف، مناسب می‌باشند. پوشش‌های اپوکسی پلی آمین از ترکیب دو ماده شیمیایی رزین و همچنین هاردنر تشکیل شده‌است که به راحتی می‌توانند روی هر سطحی بچسبند. هاردنرهای پلی آمین همچنین در برابر سایش، مواد شیمیایی و آب، مقاوم هستند؛ به این معنا که حتی اگر در تماس با آب، مواد شیمیایی و یا حتی در معرض سایش قرار گیرند، مقاومت خود را از دست نمی‌دهند. به طور کلی اگر از ترکیب هاردنر پلی آمین و رزین به عنوان پوشش کف یک مکان استفاده شود، مقاومت پوشش تا حد زیادی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است که پوشش‌های پلی آمین در دو نوع براق و نیمه براق، طراحی و تولید می‌شوند.
به طور کلی این نوع از هاردنر در کارهای دکوراتیو، کاربرد دارد. هاردنرهای که در این دسته قرار دارند، معمولا بدون رنگ بوده و همچنین رقیق هستند. از دیگر ویژگی‌های هاردنرهای پلی آمین می‌توان به این مورد اشاره کرد که قابلیت اضافه کردن حلال را ندارند و یا به عبارتی دیگر حلال پذیر نیستند.
لازم به ذکر است که شرایط نگهداری از پوششی که از ترکیب این نوع هاردنر و اپوکسی، تشکیل شده است، کمی خاص است؛ بهتر است درجه حرارت محیط مورد نظر بین 10 تا 40 درجه سانتی گراد باشد.
هاردنرهای سیکلو آلیفاتیک
یکی دیگر از انواع هاردنر اپوکسی که کاربرد بسیار زیادی دارد، هاردنرهای سیکلو آلیفاتیک می‌باشد که با استفاده از آن‌ها می‌توان رزین اپوکسی شفاف تولید کرد که در برابر اشعه‌های UV نیز مقاوم باشد.
ویژگی‌های هاردنرهایی که در این دسته قرار دارند، واکنش پذیری بالا، پخت سریع در دمای محیط و همچنین دماهای پایین، دوام و ماندگاری بالا و همچنین مقاومت شیمیایی خوب است. از این نوع از هاردنرها به عنوان کف پوش‌های اپوکسی، پوشش‌های با درصد جامد بالا و همچنین چسب، استفاده می‌شود.
هاردنرهای آروماتیک
انواع هاردنر که در این دسته قرار دارند، قادرند تا خواص مکانیکی و شیمیایی سیستم‌های بر پایه اپوکسی را ارتقا بخشیده و همچنین سرعت پخت آن‌ها را نیز افزایش دهد. از دیگر ویژگی‌های این دسته از هاردنرها می‌توان به خوردگی بالا، چسبندگی بسیار زیاد و همچنین سرعت پخت بالا در دمای محیط اشاره کرد.
هاردنر اپوکسی چه کاربردهایی دارد؟
هاردنرهای اپوکسی کاربردهای زیادی دارند که در ادامه برخی از آن‌ها را شرح خواهیم داد:
یکی از موارد مصرف هاردنرهای اپوکسی، ساخت رنگ‌های صنعتی می‌باشد. این ترکیبات همچنین برای ساخت بتن‌های تعمیراتی نیز کاربرد دارند.
با استفاده از هاردنر اپوکسی می‌توان بتن‌های ضد آب و با مقاومت بالا، ساخت. از دیگر کاربردهای آن می‌توان به آب بندی بتن‌ها اشاره نمود.
بلوک‌های پلیمری و سیمانی را نیز می‌توان با استفاده از هاردنرهای اپوکسی به یکدیگر متصل کرد.
اتصال بتن به فلز، ترمیم کردن بتن‌ها از طریق اتصال بتن‌های قدیمی به جدید، استفاده در انواع کفپوش‌ها، کف سازی و پر کردن فضاهای خالی در بتن‌ها با هدف جلوگیری از نفوذ آب از دیگر کاربردهای این هاردنر می‌باشد.
هاردنر اپوکسی چه ویژگی‌ها و مزایایی دارد؟
همانطور که در ابتدای مطلب به آن اشاره نمودیم، انواع هاردنر به دلیل برخورداری از یک سری ویژگی‌ها و مزایا، کاربردهای زیادی در رزین اپوکسی دارند که عبارتند از:
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این ترکیبات، چسبندگی بالای آن هاست. هاردنرها همچنین عملکرد مناسبی در دماهای مختلف دارند.
انواع هاردنر در برابر خوردگی و واکنش‌های شیمیایی، مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند که این خود مزیت بسیار بزرگی است و موجب شده تا در صنایع مختلف، مورد استفاده قرار گیرند.
هاردنرها، ترکیباتی با خاصیت ضد آب هستند؛ بنابراین طول عمر سازه‌هایی را که در معرض تماس با آب هستند را افزایش می‌دهند. و مقاومت بالایی در برابر رطوبت محیط دارند.
به عنوان یکی دیگر از ویژگی‌های هاردنر می‌توان به این مورد اشاره کرد که با استفاده از آن‌ها می‌توان زمان به عمل آمدن مواد را مشخص کرد و همچنین پس از به عمل آمدن، قابل شستشو هستند.
قابلیت اتصال روی سطوح مختلف نظیر شیشه ای، چوبی، فلزی و …، عدم تغییر کیفیت هاردنر پس از مدتی استفاده، قابلیت پخت اپوکسی در زیر آب از دیگر ویژگی‌های هاردنر اپوکسی می‌باشد.
ویژگی‌های ظاهری هاردنر اپوکسی
هاردنر اپوکسی، یک مایعی به رنگ قهوه ای است که در وزن‌ها و بسته بندی‌های مختلف در بازار، موجود است. لازم به ذکر است که هاردنر و اپوکسی باید در دو ظرف به صورت جداگانه نگهداری شوند و تنها در صورتی که به آن‌ها نیاز پیدا کردید باید آن‌ها را با هم ترکیب کنید زیرا طول عمر مفید ترکیب نهایی اپوکسی و هاردنر، تنها 60 دقیقه می‌باشد و پس از آن خواص خود را از دست می‌دهد؛ به این صورت که حالتی ژله ای به خود می‌گیرد و در نهایت هم خشک می‌شود.
نحوه ترکیب هاردنر و اپوکسی به چه صورت است؟
قبل از اینکه نحوه ترکیب هاردنر و اپوکسی را آموزش دهیم، خوب است که نسبت دقیق این دو را بدانید.
نکته قابل توجه در خصوص نسبت هاردنر و اپوکسی، توجه به انواع مختلف رزین اپوکسی می‌باشد؛ به این معنا که نسبت دقیق این دو ماده را باید با توجه به نوع رزین اپوکسی، تعیین کرد. برای درک بهتر این موضوع به مثال زیر توجه کنید:
اگر رزین اپوکسی مد نظر شما پسوند 50 درصد داشته باشد به این معناست که میزان رزین باید دو برابر میزان هاردنر باشد. بدین منظور می‌توانید از ترازوی دیجیتالی دقیق استفاده کنید.
لازم به ذکر است که درصد ترکیب رزین به هاردنر، درصدی وزنی می‌باشد؛ به این صورت که 2 واحد وزنی از رزین با 1 واحد وزنی از هاردنر باید ترکیب شوند.
نکته قابل توجه در خصوص نسبت رزین به هاردنر این است که اگر نسبت آن به درستی رعایت نشود، موجب می‌شود فرآیند پخت رزین به درستی انجام نگیرد و در نتیجه آن، رزین خشک نمی‌شود و در حالت مایع می‌ماند یا اینکه چسبناک و یا نرم می‌شود که کارایی مد نظر را نخواهد داشت.
نحوه ترکیب هاردنر و اپوکسی به شرح ذیل است:
مقدار مورد نیاز از هر دو ماده را داخل ظرفی بریزید، خواهید دید که ترکیبی به رنگ مات، در می‌آید سپس مخلوط را به خوبی هم بزنید تا شفاف شود. لازم به ذکر است که مناسب‌ترین همزن برای این کار، انواع همزن شیشه ای، همزن استنلس استیل و یا همزن سردریلی گالوانیزه می‌باشد. همچنین ظروف مناسب به منظور هم زدن رزین و هاردنر، ظروف پلی اتیلن، ظروف شیشه ای، ظروف استیل و همچنین آلومینیومی می‌باشد و از میان این ها، ظروف پلی اتیلن، بهترین گزینه برای این کار می‌باشد.
لازم به ذکر است که در صورت تمایل برای استفاده مجدد از ظرف حاوی مخلوط رزین و هاردنر، آن را بلافاصله پس از استفاده، به خوبی بشویید تا هیچ ماده ای داخل آن باقی نماند؛ در غیر این صورت امکان استفاده مجدد از آن وجود نخواهد داشت.
سرعت هم زدن این دو بسیار مهم است. توجه داشته باشید که اگر از همزن دستی به منظور هم زدن مخلوط بدست آمده استفاده می‌کنید، حداکثر سرعت آن پنجاه دور در دقیقه باشد، اما اگر از همزن برقی استفاده می‌کنید، سرعت هم زدن را صد دور در دقیقه، تنظیم کنید.
مدت زمان لازم برای هم زدن، 4 الی 5 دقیقه می‌باشد تا مخلوط به طور کامل، یکدست شود و دیگر حالت ماتی نداشته باشد.
پس از اینکه فرآیند هم زدن به پایان رسید اجازه دهید تا مخلوط چیزی حدود 5 دقیقه استراحت کند تا اگر حبابی در حین هم زدن ایجاد شده‌است، از بین برود.
همچنین برای از بین بردن حباب حاصل از مخلوط رزین و هاردنر می‌توان از دستگاه وکیوم، استفاده کرد؛ هنگامی که مخلوط را داخل دستگاه وکیوم، قرار دهید، حباب‌ها از مخلوط خارج می‌شوند. روش‌های دیگری نیز برای از بین بردن حباب‌های حاصل از مخلوط رزین اپوکسی و هاردنر وجود دارد که می‌توانید از آن‌ها کمک بگیرید. این روش‌های عبارتند از:
با استفاده از دستگاه‌های ویبره می‌توان حباب‌های داخل ظرف را نابود کرد؛ این دستگاه با لرزش‌های ریز و به صورت مداوم، موجب خارج شدن حباب‌ها از داخل ظرف می‌شود.
اگر به دستگاه ویبره و یا وکیوم دسترسی ندارید، می‌توانید ظرف حاوی مخلوط را داخل آب گرم قرار دهید؛ این کار موجب کاهش حباب‌ها می‌شود.
لازم ب ذکر است که پس از مخلوط کردن هاردنر و رزین اپوکسی، مدت زمان خشک شدن آن بسته به نوع رزین از 8 ساعت تا 48 ساعت متغیر است. همچنین برای اینکه مخلوط نهایی به سختی کامل برسد، باید حدود یک هفته صبر کرد و پس از آن می‌توان آن را تراش و صیقل داد.
در نهایت درباره ترکیب رزین اپوکسی و هاردنر باید بگوییم که این کار، شروع یک واکنش شیمیایی است که منجر به تبدیل آن از حالت مایع به جامد می‌شود؛ بنابراین حتما قبل از اینکه اقدام به ترکیب این دو ماده کنید به نکات ایمنی توجه داشت باشید تا این فرآیند را بدون هیچ گونه خطری، انجام دهید. از جمله نکات ایمنی برای ترکیب این دو ماده این است که از دستکش، عینک و ماسک استفاده کنید. همچنین این کار را در محیطی تهویه مناسب دارد، انجام دهید.
در نهایت باید بگوییم که اگر از یک هاردنر مناسب برای تولید رزین اپوکسی استفاده شود و همچنین مراحل مختلف مربوط به مخلوط کردن رزین و هاردنر به درستی انجام گیرد، موجب تولید رزین اپوکسی با ویژگی‌های زیر می‌شود که می‌توانید از آن در صنایع مختلف، استفاده کرده و از مزایای بی شمار آن بهره مند شوید. برخی از ویژگی‌های رزین اپوکسی تولید شده به روش صحیح و اصولی، عبارت است از:
- قدرت چسبندگی بسیار بالا به سطوح مختلف
- مقاومت بالا در برابر انواع مختلف اسیدها
- مقاومت مکانیکی بالا
- عایق جریان الکتریسیته
- سازگاری با محیط
سخن پایانی
ما در این مطلب سعی کردیم نکات جامعی پیرامون هاردنر بیان کنیم تا با شناخت آن بتوانید از خواص این ماده در صنایع مد نظر خود، بهره مند شوید. امید است که به شما عزیزان در درک این موضوع، کمک کرده باشیم. از اینکه وقت ارزشمندتان را برای خواندن این مطلب، صرف نمودید، بی نهایت متشکریم. اکنون شما عزیزان می‌توانید سوالات و یا نظرات خود در این رابطه را با ما و سایر کاربران سایت به اشتراک بگذارید.