يُستخدم نوعان من الراتنجات في إنتاج المواد المركبة: الراتنجات المتصلبة حرارياً والراتنجات اللدائنية الحرارية. تُعدّ الراتنجات المتصلبة حرارياً الأكثر شيوعاً، لكن الراتنجات اللدائنية الحرارية تكتسب اهتماماً متجدداً نظراً لتزايد استخدام المواد المركبة.
تتصلب الراتنجات المتصلبة حراريًا نتيجةً لعملية المعالجة الحرارية، التي تستخدم الحرارة لتكوين بوليمرات متشابكة للغاية ذات روابط صلبة غير قابلة للذوبان أو الانصهار، ولا تنصهر عند تسخينها. أما الراتنجات اللدائنية الحرارية، فهي عبارة عن فروع أو سلاسل من المونومرات التي تلين عند تسخينها وتتصلب عند تبريدها، وهي عملية قابلة للانعكاس ولا تتطلب روابط كيميائية. باختصار، يمكن إعادة صهر الراتنجات اللدائنية الحرارية وإعادة تشكيلها، ولكن لا يمكن ذلك مع الراتنجات المتصلبة حراريًا.
يتزايد الاهتمام بالمركبات الحرارية البلاستيكية، وخاصة في صناعة السيارات.
مزايا الراتنجات المتصلبة بالحرارة
تُفضّل الراتنجات المتصلبة حرارياً، مثل الإيبوكسي والبوليستر، في تصنيع المواد المركبة نظراً لانخفاض لزوجتها وقدرتها الممتازة على اختراق شبكة الألياف. وبذلك، يُمكن استخدام كمية أكبر من الألياف وزيادة قوة المادة المركبة النهائية.
تتضمن أحدث أجيال الطائرات عادةً أكثر من 50 بالمائة من المكونات المركبة.
أثناء عملية السحب، تُغمس الألياف في راتنج حراري وتوضع في قالب ساخن. تُفعّل هذه العملية تفاعلًا تصلبيًا يحوّل الراتنج ذي الوزن الجزيئي المنخفض إلى بنية شبكية ثلاثية الأبعاد صلبة، حيث تُثبّت الألياف داخل هذه الشبكة المتشكلة حديثًا. ولأن معظم التفاعلات التصلبية طاردة للحرارة، فإنها تستمر كسلاسل، مما يُتيح الإنتاج على نطاق واسع. بمجرد أن يتصلب الراتنج، تُثبّت البنية ثلاثية الأبعاد الألياف في مكانها، وتُكسب المركب قوة وصلابة.
تاريخ النشر: 19 أكتوبر 2022


