سل - ژل چیست؟

سل - ژل

فرایند سل-ژل (به انگلیسی: Sol-gel) که همچنین با نام رسوب‌دهی محلول شیمیایی (به انگلیسی: Chemical Solution Deposition) از آن یاد می‌شود، یک روش شیمی تر است که در مهندسی و علم مواد و مهندسی سرامیک به طور گسترده استفاده می‌شود. این روش معمولاً برای تولید مواد (به عنوان مثال اکسید فلزات) با شروع از یک محلول کلوئیدی(سل) که به عنوان پیش‌ماده برای یک شبکه به‌هم‌پیوسته (ژل) از ذرات گسسته یا پلیمرهای شبکه‌ای است، بکار می‌رود. پیش‌ماده‌های معمول شامل آلکوکسید و نمک فلزات (از قبیل کلریدها، نیتریدها و استات ها)هستند که تحت واکنش‌های مختلف هیدرولیز و بسپارش مرحله‌ای قرار می‌گیرند.

انواع روش های سل- ژل بر اساس نوع پیش ماده مورد استفاده

تقسیم بندی بر اساس نوع نمک

1. پیش ماده های آلکوکسیدی
2. پیش ماده های نمک فلزی

 

تقسیم بندی بر اساس نوع محیط پیرامون

1. پیش ماده های پلیمری
2. پیش ماده های آبی

کلوئید

اصطلاح کلوئید از ترکیب دو کلمه یونانی Kolla (به معنی چسب)و eidos (به معنای شبیه)بدست آمده است که اولین بار توسط دانشمند انگلیسی بنام توماس گراهام بکار برده شد.

سل

عموماً سل عبارت است از سوسپانسیون پایدار از ذرات جامد کلوئیدی یا پلیمری که در یک مایع قرار دارند . این ذرات می توانند آمورف یا کریستالی باشند . ذرات جامد کلوئیدی که ابعادی نانومتری دارند از طریق دو واکنش تشکیل می شوند به زبانی ساده‌تر سل مخلوطی است از جامدهایی با اندازه‌های متفاوت و بین 1 تا 100 نانومتر در آب که ته نشین نمی‌شوند و عبارتند از:

۱) هیدرولیز: در اثر حل شدن نمک در آب، کاتیون فلزی با آب کمپلکس تشکیل می دهد . در این حالت انتقال جفت الکترون از مولکول آب به اربیتال های خالی کاتیون فلز واسطه وجود دارد . بار جزئی هیدروژن افزایش می یابد و مولکول آب خاصیت اسیدی پیدا می کند . بر اساس مقدار اسیدی بودن آب ، انواع واکنش های هیدرولیز را می توان د اشت. به طور کلی با افزایش دانسیته بار فلز، افزایش تعداد پل های یون های فلزی توسط لیگاند های اکسو و هیدروکسو و افزایش تعداد هیدروژن موجود در لیگاندها، هیدرولیز آسان تر می شود .

۲) کندانسیون: این واکنش توسط دو مکانیزم مختلف هسته دوستی انجام می شود و بستگی به عدد همسایگی فلز دارد . وقتی عدد همسایگی مورد نظر مهیا باشد، کندانسیون توسط یک واکنش جانشینی هسته دوستی انجام می شود و وقتی عدد همسایگی مورد نظر فلز مهیا نباشد، افزودنی هسته دوستی وجود دارد. واکنش کندانسیون که در واقع نوعی پلیمراسیون محسوب می شود خود به دو دسته تقسیم می شود:

۱- الیشن: یک فرایند کندانسیون است به طوری که پل های هیدروکسیدی بین دو فلز به وجود می آید.

۲- اکسیلیشن: واکنش کندانسیونی است که در آن پل های اکسیژنی بین دو فلز به وجود می آید .

 

مراحل تشکیل سل

مراحل تشکیل سل به طور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شوند:

۱- تشکیل محلولی حقیقی از پیش ماده ها(پیش ماده های آلکوکسیدی یا پیش ماده های نمک فلزی) مورد نظر در حلال که می تواند آب، الکل یا اسید باشد.

۲- تشکیل محلول کلوئیدی(سل) از طریق تبدیل اتم های فلزی به کامپلکس های فلزی توسط واکنش های هیدرولیز و کندانسیون، که در واقع واکنش های به وجود آورنده ذرات کلوئیدی می باشند، با انجام این واکنش ها ذرات بزرگ شده و به ابعاد ذرات کلوئیدی یعنی ۱nm تا حدود ۱۰۰nm می رسند. در این مرحله نانوذرات که معمولاً آمورف می باشند تشکیل شده است.

۳- پایدار کردن ذرات کلوئیدی و جلوگیری از ته نشین شدن آن ها توسط یک عامل پایدار کننده. این عامل می تواند توسط کنترل عوامل محیطی از قبیل کنترل pH، دمای سل، میزان همزدن سل کنترل شود یا از طریق افزودن مواد شیمیایی کنترل گردد.

تفاوت سل با محلول

کلوئیدها از یک نظر شبیه محلولها هستند و از جهاتی دیگر بکلی با آنها متفاوتند. هر سیستم کلوئیدی حداقل دارای دو بخش است:

۱ – فاز پراکنده

۲ – محیط پراکندگی

اما محلولهای حقیقی فقط یک فاز دارند و ماده حل شده و حلال باهم یک فاز را تشکیل میدهند. تفاوت بعدی اندازه ذرات در سل یعنی کلوئیدها و اندازه ذره در محلول یعنی اتم ها و یون ها است. در سل اندازه ذرات کلوئیدی معمولاً بین ۵۰ تا ۲۰۰۰ آنگستروم است. اما در محلول اندازه اتم ها و یون ها در حد آنگستروم است.

 

اندازه‌های کلوییدی

اگر جسمی را که نرم ساییده شده است در آب بریزیم، یکی از سه حالت زیر پیش می‌آید:

۱. ممکن است یک «محلول حقیقی» تشکیل شود که نتیجه‌ی پراکنده شدنِ اتم‌ها، مولکول‌ها یا یون‌های آن جسم در یک حلاّل است. اندازه‌ی ذرات در این محلول از حدود ۱nm تجاوز نمی‌کند؛

۲. این امکان وجود دارد که ذراتِ بزرگتر از حدود ۱۰۰nm باقی بمانند. این ذرات میکروسکوپی، به‌تدریج ته‌نشین می‌شوند. از آنجا که این ذرات به طور موقت معلق‌اند و بر اثر ماندن ته‌نشین می‌شوند، به مخلوط حاصل، «مخلوط معلق» یا «سوسپانسیون» می‌گویند؛

۳. ذراتی که اندازه‌ی آنها از ۱nm تا حدود ۱۰۰nm تغییر می‌کند، معمولاً به صورت پراکنده در همه‌جای محیط باقی می‌مانند. این نوع مخلوط «کلویید» نامیده می‌شود. به عبارت دیگر، در یک مخلوط کلوییدی با «نانوذرات» سروکار داریم.

کلوییدها در میانه‌ی سوسپانسیون‌ها و محلول‌ها قرار می‌گیرند، ولی ناهمگن به شمار می‌روند. محیط‌های پیوسته همچون آب یا الکل و جسم پراکنده، هرکدام وضعیت جداگانه‌ای به وجود می‌آورند.

 

پایدار سازی سل

منظور از پایدار سازی سل این است که ذرات کلوئیدی ته نشین نشوند و همچنان به صورت سوسپانسیون باقی بمانند تا بتوان همچنان به آن طبق تعریف سل گفته شود.پایداری یا انعقاد سل در فرایند سل - ژل بسیار مهم می باشد و ساختار و شبکه ژل به دست آمده با اندازه و شکل ذرات تجمع یافته اولیه مرتبط می باشد .

 

انواع سل

سل کلوئیدی

منظور از سل کلوئیدی سلی است که در آن تشکیل ژل فقط از طریق چسبیدن(آگلومراسیون) ذرات کلوئیدی بوجود می آید.

 

سل های کلوئیدی مونودیسپرس

در این نوع سل ها، تمام ذرات دارای شکل و اندازه یکسان می باشند و تشکیل این نوع سل به دلیل میل شدید به آگلومره شدن بسیار دشوار است.

 

سل های کلوئیدی پلی دیسپرس

اکثر سیستم های کلو ئیدی به این صورت می باشند و اندازه ذرات در آنها یکسان نیست و برای بیان اندازه ذرات از متوسط مقادیر استفاده می شود.

 

سل های ماکرومولکولی یا پلیمری

منظور از سل پلیمری سلی است که در آن تشکیل ژل از طریق اتصال ذرات کلوئیدی توسط زنجیره های پلیمری بوجود می آید. در این سیستم ها رشد ذرات با تشکیل پلیمر صورت می گیرد و این پلیمرها با یکدیگر اتصال برقرار کرده و سپس حلال ر ا در میان خود به تله می اندازند و سرانجام یک جسم نیمه جامد تشکیل می شود که به آن ژل می گویند. این نوع سل ها معمولاً از ارگانومتالیک های محلول در الکل حاصل می شوند.

 

مکانیزم پایدار سازی در سل های کلوئیدی

پایداری یک سل کلوئیدی بستگی به مقدار پتانسیل زتا دارد، به طوری که هرچه پتا نسیل زتا بیشتر باشد پایداری سل بیشتر می باشد . برای یک پتانسیل سطحی یکسان، سد و نیروی دفعی برای ذرات بزرگتر بیشتر می باشد . ارتباط متفاوت بین نیروی جاذبه و نیروی دافعه با اندازه، سبب می شود که وقتی اندازه ذرات از حدی بزرگتر شد، نیروی دافعه بر نیروی جاذبه غلبه کرده و سل پایدار شود.

 

موارد متاثر در انعقاد(آگلومره شدن و تشکیل ژل) در سل های کلوئیدی

اصولاً انعقاد ذرات سل ناشی از موارد زیر می باشد:

۱- کاهش پتانسیل سطحی ناشی از تغییردر pH پی اچ

۲- افزایش غلظت الکترولیت در حلال.

 

مکانیزم تشکیل نانوذرات در سل های کلوئیدی

سه نوع مکانیزم مختلف برای تشکیل نانو ذرات و جلوگیری از درشت شدن ذرات در سل های کلوئیدی پیشنهاد شده است که عبارتند از:

 

• مکانیزم دافعه الکترواستاتیک
• مکانیزم دافعه فضایی
• مکانیزم دافعه الکترواستاتیک و فضایی به صورت همزمان
• مکانیزم پایدار سازی در سل های پلیمری

مکانیزم پایدار سازی در سل های پلیمری عبارتست از تشکیل یک ابر مولکول که همچون یک نخ تسبیح طویل که مهره های آن در واقع همان ذرات کلوئیدی می باشنددر سزتاسر ظرف واکنش گسترش میابد و بدین ترتیب با فراهم آوردن بستری مناسب باعث جلوکیری از رسوب ذرات کلوئیدی می گردد. در واقع این روش را می توان به درخت سیبی تشبیه کرد که در آن شاخه های اصلی و فرعی درخت همان شبکه پلیمری و میوه ها ذرات کلوئیدی می باشند که بعد از کلسیناسیون به فرم نانو ذره تبدیل می شوند.

 

مکانیزم تشکیل نانو ذرات در سل های پلیمری

مکانیزم تشکیل نانو ذرات در سل های پلیمری یا ماکرومولکولی هر عاملی است که موجب پایداری شبکه پلیمری یا ابر مولکولی بوجود آمده می شود. در واقع هر عاملی که بتواند مانع از کراس لینک شدن پلیمر شود یا هر عاملی که موجب تشویق فرایند پلیمراسیون گردد. این ابر مولکول حاصل واکنش شیمیایی فی‌مابین مواد مورد استفاده جهت تشکیل یک پلیمر می باشد. به عنوان مثال در روش پچینی این ابر مولکول حاصل بسپارش مونومر استر می باشد که حاصل از واکنش استری شدن بین اسید سیتریک و اتیلن گلیکول می باشد. هر عاملی که موجب کراس لینک شدن این ابر مولکول شود برای تشکیل نانو ذرات مضر می باشد.

 

ژل

عبارت است از یک شبکه پیوسته سه بعدی متخلخل که یک فاز مایع را در خود جای داده است. دراکثر سیستم های سل - ژل، تشکیل ژل با ایجاد پیوندهای کووالانسی بوده و ژل برگشت پذیر نیست یعنی قابلیت برگشت به حالت سل را ندارد. اگر ژل حاصل دارای پیوندهای دیگری غیر از پیوند کووالانسی باشد می تواند برگشت پذیر باشد.

 

انواع ژل بر اساس مکانیزم تشکیل

• ژل های کلوئیدی
• در ژل کلوئیدی، شبکه توسط آگلومره شدن(چسبیدن) ذرات کلوئیدی به وجود می آید.

 

ژل پلیمری

در ژل پلیمری شبکه دارای یک ریز ساختار پلیمری می باشد به عبارتی واحدهای پلیمری می باشند که تشکیل ژل می دهند.

 

مراحل تشکیل ژل

بعد از مراحل ۳ گانه که در تشکیل سل بیان شد، مراحل تشکیل ژل که در واقع در دنباله مراحل تشکیل سل است بسته به نوع ژل(کلوئیدی یا پلیمری) عبارتند از:

۱- اگر ژل کلوئیدی باشد، از به هم چسبیدن ذرات کلوئیدی توسط نیروهای ضعیف واندروالسی در اثر تبخیر حلال پیرامون ذرات کلوئیدی بوجود می آید.

۲- اگر ژل پلیمری باشد، یعنی محیط پیرامون ذرات کلوئیدی از مولکول هایی تشکیل شده باشد که مستعد تشکیل یک زمینه پلیمری باشد، در این صورت ذرات کلوئیدی همانند کشمش در یک کیک کشمشی تثبیت می شوند، لذا با تغییر عوامل پیرامونی مثل تنظیم pH، دما و زمان یا افزودن مواد شیمیایی می توان به پایدار سازی این شبکه پلیمری سوق پیدا کنیم. سپس با قرار دادن این ژل تشکیل شده در داخل آون می توان از شر شبکه پلیمری پیرامون آن خلاصی پیدا کرد و فقط نانو ذرات را خواهیم داشت. در نهایت با قرار دادن محصول حاصل در کوره با دانستن کمترین دمای کلسیناسیون می توان نانوذرات آمورف را به نانو ذرات کریستالین تبدیل نمود.

 

انواع ژل بر اساس طرز خشک شدن

زیروژل(Xerogel)

خروج حلال از حفرات در هنگام خشک کردن باعث ایجاد نیروی مویینگی شده و در نتیجه سبب انقباض شبکه ژل می شود . ژلی که در اثر خشک شدن به دست می آید زیروژل نامیده می شود. زیروژل نسبت به ژل تر اولیه معمولاً حجم کمتری دارد و به علت استرس ناشی از خشک کردن ، ژل یکپارچه خراب شده و پودر حاصل می شود .

 

ایروژل(aerogel)

وقتی که ژل تر تحت شرایطی خشک شود که شبکه و حفرات تغییر حجم نداده و در نتیجه حجم ژل خشک به دست آمده برابر با حجم ژل تر باشد،این ژل چون درآن انقباض رخ نداده، که به این ژل حاصل شده ایروژل گفته می شود. بسیار دانسیته کمی دارد و شدیداً متخلخل می باشد ولی در آن استرس های ناشی از انقباض وجود ندارد. اگر ژل خیس درون اتوکلاو قرار داده شود و تحت شرایط خاصی خشک شود، ممکن است میزان انقباض به دلیل حذف فشار موئینگی اندک باشد. این فرایند به خشک کردن بحرانی موسوم است و محصول حاصل نیز ایروژل نامیده می شود.

 

انواع ژل بر اساس نوع حلال

• آلکوژل(Alchogel)
• ژلی است که نوع حلال آن یک الکل بوده است.

 

هیدروژل(Hydrogel)

ژلی است که حلال آن آب بوده است.

رزین پلی استر

رزین های پلی استر رزین هایی مصنوعی هستند که از واکنش اسیدهای آلی دو عاملی و الکل های چند عاملی به دست می آیند. مالئیک انیدرید با دو گروه عاملی اسیدی ماده اولیه معمول برای تولید رزین پلی استر می باشد. رزین های پلی استر در ساخت مواد قالب سازی، به عنوان تونر در چاپگر لیزری و به عنوان پیونده در رنگ های پلی استری کوره استفاده قرار می گیرد. پنل های دیواری ساخته شده از رزین پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس به طور معمول در رستوران ها، آشپزخانه ها و سایر مکان هایی که احتیاج به دیوارهای قابل شستشو دارند استفاده می شوند .

رزین های پلی استر غیراشباع پلیمرهای تراکمی تشکیل یافته از واکنش پلی اُل ها (یا همان الکل های پلی هیدریک) با اسیدهای کربوکسیلیک دو عاملی می باشند. پلی اُل های معمول شامل گلیکول هایی مثل اتیلن گلیکول می باشند. اسیدهای استفاده شده عمدتاً فتالیک اسید و مالئیک اسید می باشند. درحین واکنش آب که محصول جانبی واکنش می باشد به طور مداوم حذف می شود تا واکنش به سمت کامل شدن پیش رود. استفاده از پلی استر های غیراشباع و افزودنی هایی مثل استایرن گرانروی رزین را کاهش می دهد. رزین مایع اولیه از طریق ایجاد اتصالات عرضی تبدیل به جامد می شود. این عمل به وسیله ایجاد رادیکال های آزاد در پیوندهای غیراشباع با تکثیر از طریق واکنش زنجیری با پیوندهای غیر اشباع مولکول مجاور و اتصال آن ها یه یکدیگر انجام می پذیرد. رادیکال های آزاد اولیه از طریق افزودن ترکیبی که به راحتی به رادیکال آزاد تبدیل می شود شکل می گیرند. این ترکیب معمولاً به صورت نادرست کاتالیست خوانده می شود [۲]. آغازگر واژه مناسب تری برای این ماده می باشد. مواد استفاده شونده معمولاً پراکسید های آلی مثل بنزوئیل پروکساید یا متیل اتیل کتون پراکساید می باشند.

رزین های پلی استر از نوع گرما سخت بوده و مثل سایر رزین ها به صورت گرماده کیور می شوند. استفاده بیش از حد از از آغازگر به ویژه در حضور کاتالیست می تواند موجب سوختگی و حتی احتراق حین فرایند کیور شدن گردد. کاتالیست اضافی همچنین ممکن است شکستگی محصول یا تشکیل ماده ای لاستیکی گردد.

رزین پلی استر ماده ای است که در مجسمه سازی و کارهای صنعتی و تولید سنگ مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد. رزین پلی استر وقتی با هاردنر (خشک کن) مخلوط می گردد پس از مدتی حرارت آن بالا می رود و به حالت ژله در می آید و سپس سخت و محکم می گردد. به هنگام سفت شدن پلی استر، مولکول ها به هم نزدیک شده و مقداری از محلول نیز تبخیر می گردد، در نتیجه، حجم پلی استر بعد از بستن، اندکی کاهش می یابد. پلی استر سخت شده را دیگر نمی توان به حالت مایع برگرداند و مناسب ترین درجه برای کار با پلی استر، حرارت بیست درجه می باشد.

پلی استر مایع، بوی زننده ای دارد و اگر روزانه مقدار پنج کیلوگرم از آن مصرف شود بی ضرر است، ولی بیش تر از این مقدار را باید در اتاقی که تهویه می شود، انجام داد.

رزین پلی استر به بعضی اجسام مانند چوب می چشبد. برای جلوگیری از این امر می توانیم از پارافین و یا فیلم نیز استفاده کنیم. فیلم، مایعی است که با قلم مو بر سطح قالب زده می شود و پس از خشک شدن، یک لایه نایلون مانند نازک ایجاد می کند. رزین پلی استر باید در جای خنک و تاریک نگهداری شود. عمر رزین در صورتی که مرغوب باشد، به دوازده ماه می رسد. پلی استر بعد از بستن، محکم، غیر سمی و غیر متخلخل می گردد و می توان آن را سوهان زد و یا با مته سوراخ نمود. انواع رنگ های پودری را می توان با رزین پلی استر مخلوط نمود تا به صورت رنگین در آید. رزین پلی استر در مقابل نور تغییر رنگ نمی دهد. هاردنرهای مورد استفاده در پلی استر، به دو صورت مایع و خمیری وجود دارند که کار کردن با نوع خمیری ساده تر است، هاردنر مایع به رنگ آب است و بوی تندی دارد.

میزان هاردنر در رزین پلی استر:

با کم و زیاد کردن هاردنر، می توان زمان سفت شدن را تنظیم نمود. قانون کلی میزان هاردنر در رزین پلی استر های شفاف، ۲ درصد است. رزین پلی استر در لایه های نازک خیلی به کندی سفت می شود و قسمت بالای آن به حالت چسبنده باقی می ماند. در این موارد، باید مقدار هاردنر را به ۴ درصد رساند. اگر ضخامت پلی استر زیاد باشد، احتمال ترک خوردگی پیش می آید که در این مورد، باید میزان هاردنر را یک درصد انتخاب نمود. وقتی که قالب پلاستیکی است و نسبت به حرارت حساس می باشد نیز باید میزان هاردنر را کاهش داد. اگر مقدار هاردنر از ۴ درصد تجاوز کند، باعث می شود پلی استر خیلی ترد و شکننده شود. برای این که پلی استر حالت قابل انعطافی داشته باشد، بایستی میزان هاردنر را یک درصد گرفت.

ماده شتاب دهنده در رزین پلی استر (کاتالیزور):

ماده شتاب دهنده، مایعی است به رنگ بنفش که از ترکیبات کبالت است. مقدار ماده شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلی استر تاثیر می گذارد. بسیاری از شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو می اندازند و باعث می شوند پلی استر میل به زردی یا قرمزی پیدا کند. ماده شتاب هنده در ایجاد حرارت به هنگام بستن نیز تاثیر می گذارد. وقتی ماده شتاب دهنده بیشتر باشد، به دلیل تسریع عمل پلیمریزاسیون، حرارت بیشتری تولید می گردد. برای آماده کردن پلی استر اول ماده شتاب دهنده را در آن می ریزیم و خوب به هم می زنیم و سپس ماده ی هاردنر را به آن می افزاییم. باید بسیار دقت داشت که هیچ گاه شتاب دهنده و هاردنر را همزمان با هم مخلوط نکرد، زیرا واکنش نشان داده و تولید گرمای زیاد و در نهایت آتش سوزی و یا انفجار می کند.

زمان بستن پلی استر:

زمان بستن پلی استر به مقدار ماده شتاب دهنده و مقدار ماده هاردنر و دمای هوای اتاق بستگی دارد. زمان بستن پلی استر شفاف، طولانی تر از زمان بستن پلی استر غیر شفاف است. درجه حرارت پایین در اتاق باعث می شود عمل بستن به تعویق بیفتد. اگر درجه حرارت اتاق زیر ۱۵ درجه سانتی گراد باشد، در پلی استر شفاف عمل سفت شدن صورت نمی گیرد. در این صورت گفته می شود که پلی استر منجمد شده است. ولی پلی استر غیر شفاف در حرارت بالای ۱۲ درجه می تواند سفت شود.

لایه های نازک پلی استر برای سفت شدن به مدت طولانی تری نیاز دارند. پلی استر بعد از بستن، تا چندین روز به سخت شدن ادامه می دهد. بنابراین باید برای صاف کاری آن بعد از چند روز که از قالب بیرون آمد اقدام نمود. مدت بستن پلی استر را می توان با قرار دادن مجسمه در فر آشپزخانه در حرارت ۵۰ تا ۸۰ درجه به نیم ساعت رساند.

میزان انقباض پلی استر:

پلی استرهای مختلف، معمولا بین ۵ تا ۸ درصد حجم خود را در طی زمان انعقاد از دست می دهند. این خاصیت دارای مزایا و مضراتی است. مزیت آن در این است که به علت کوچک شدن، از قالب ساده تر بیرون می آید. ضرر آن در این است که اگر یک لایه از آن را روی لایه دیگری که منعقد شده بریزیم، به علت این که لایه قبلی به علت انقباض با دیواره قالب فاصله پیدا کرده است، به داخل آن فاصله راه پیدا می کند و حجم زائدی را به وجود می آورد که بعدا باید تراشیده شود.

 رنگ کردن مجسمه های پلی استری:

می توان پودر رنگ یا خمیر رنگ (پیگمنت) که به مادر رنگ معروف است را با پلی استر مخلوط نمود و خوب به هم زد و سپس کبالت را به آن اضافه کرد. پس از انجام مراحل بعدی و انعقاد مجسمه، وقتی آن را از داخل قالب بیرون بیاوریم، مجسمه رنگی یکدست خواهد داشت.

مجسمه های پلی استری را همچنین می توان با جوهر و رنگ فوری مخصوص اتوموبیل رنگ آمیزی کرد. با جوهر رنگ مقداری استون یا تینر فوری مخلوط می کنیم و با قلم مو آن را به روی مجسمه پلی استری می کشیم. یکی دیگر از رنگ های مورد استفاده برای پلی استر، رنگ های آلکید می باشند.

برای سفید کردن پلی استر از خمیر رنگ سفید و پودر تیتان می توانید استفاده کنید. برای تبدیل پلی استر به فلز از پودر اکلیل و انواع پودر فلزها می توان استفاده نمود.

برای کم مصرف شدن پلی استر از مواد حجم دهنده مانند پودر کربنات کلسیم و تالک و مل و پودر چوب می توان استفاده کرد ولی از گچ و مواد آهکی پرهیز نمایید.

پراکسید (خشک کن) را در انتها اضافه نمایید تا برای سفت شدن زمان را از دست ندهید.

برای توخالی بودن مجسمه یا هر شیئی فقط باید قالب را بطور مدام تا ژله شدن پلی استر چرخاند و برای بسته شدن محل انتهای قالب در نهایت مقداری از پلی استر ترکیب شده را داخل قالب ریخته و آن ایستاده قرار می دهیم تا بسته شود.

 سیلیکون قالبسازی

بهترین قالب برای پلی استر، سیلیکون RTV2 برای اشیائ دارای خط تقارن که از قالب به سختی بیرون می آیند مناسب است در غیر ایصورت از PVC یا قالب گوشتی و سایر قالب ها می توان بهره برد.

سیلیکون ازجمله مواد پلیمری است که ازترکیب اتم های سیلیسیم و اکسیژن تشکیل شده است. این ساختمان مولکولی موجب مقاومت بیشتر آن در برابرحرارت نسبت به مواد آلی دیگر میگردد. با فرمولهای مختلفی از این مواد میتوان به طیف وسیعی از حالتهای فیزیکی دست یافت.

سیلیکونها را میتوان بصورتهای مختلف تولید نموده و مورد استفاده قرارداد.

• سیلیکونهای مایع (روغن سیلیکون)
• سیلیکونهای گرما پخت (HTV)
• سیلیکونهای هواپخت (RTV)

 

سیلیکونهای مایع: در مواقعی که بخواهیم ویسکوزیته سیلیکون مورد استفاده را کاهش دهیم از این مواد استفاده می نماییم. در ضمن این مواد باعث کاهش سختی پس از عملیات پخت نیز میگردند.

 

سیلیکونها : (RTV Room temperature vulcanization)

قابلیت پخت در دمای اتاق و نیز انعطاف پذیری و عدم چسبندگی به سطوح را دارد. با توجه به ویسکوزیته این مواد میتوان از این مواد در کپی برداری از سطوح ومدلها استفاده نمود. این مواد بسیار منعطف بوده و استفاده از آن به دفعات تاثیری در کیفیت این مواد ندارد. با استفاده از کاتالیستهای ویژه میتوان سرعت پخت را تا حدزیادی افزایش داد.

کاربرد:ساخت قالبهای عمومی، ساخت قالبهای دقیق مدل سازی، ریخته گری های سریع و مکرر، تکثیر در سرامیک سازی، صنایع سرامیک سازی، صنایع مجسمه سازی، قالبها ی مقاوم در برابر کشش، صنایع واشر سازی، ورق های طلاکوبی ، روان کننده ها و جدا کننده ها، قالب محصولات پیچیده با ابعاد دقیق.

 

سیلیکونهای (HTV high temperature vulcanization):

با توجه به خواص بالای این مواد میتوان از آنها در ساخت قطعاتی که درمعرض حرارت میباشند استفاده نمود. ازجمله کاربردهای این مواد ساخت قالبهای عمومی و ریخته گری می باشد. از جمله کاربردهای این مواد می توان به ساخت قالبهای سرامیک سازی و واشر سازی نام برد.

تفاوت نانو کسری و رزین های موجود در بازار

فرق بین نانو کسری و رزین های موجود در بازار

 متاسفانه در بازار محصولاتی به نام نانو به فروش میرسد که هیچ گونه ارتباطی با فناوری نانو نداشته و صرفا از این نام به عنوان تبلیغ استفاده میکنند. در این مقاله به معرفی کامل این محصولات و مقایسه آن با نانو کسری خواهیم پرداخت:

 

 مواد تقلبی (به اسم نانو) در بازار چیست؟

این محصولات بر پایه دو جزء رزین اپوکسی بيسفنول و هاردنر پلی آمین طراحی شده، بی رنگ (شفاف) می باشد از اینرو تغییر رنگی در سطوح زیر کار نخواهد داشت. دراين محصولات از حلال ها و رقيق‌كننده هاي غير واكنش‌گرا استفاده نگرديده و همين امر موجب مي‌گردد كه ساختار پليمري محصول پس از واكنش دو جزء، بصورت ثابت و پايدار باقي بماند.

با توجه به قابليت چسبندگی این پوشش بر روی سطوح سیمانی، فلزی، موزاییک، سنگ و غیره و اجراي يكپارچه و بدون درز، از آن به عنوان محصولی ضدآب کننده استفاده می شود.

 

• این ماده ایجاد یک لایه نفوذ ناپذیر شفاف و یا مات یکپارچه روی سطح می کند و در عمق نفوذ نمیکند.
• رزینها با توجه به ایجاد یک لایه شفاف روی سطوح، نور خورشید را بازتابش داده و به اصطلاح برق میزنند.
• رزینها با لایه زیر خود واکنش نداده و فقط به عنوان یک روکش عمل میکنند.
• رزین ها مقاومت بسیار کمی در برابر اشعه ماورای بنفش خورشید داشته و به مرور زمان ساختار شیمیایی آنها در هم شکسته و تجزیه می شوند و عمر آن به ندرت به 4 سال می رسد.
• رزینها در حلال های آلکیدی (به عنوان مثال در تینر فوری) حل شده و محلول در آب نیستند، این گونه حلالها سمی و به شدت آتشگیر بوده و به محیط زیست خسارات جبران ناپذیری وارد می کند.
• پس از مدتی سطح پوشش های رزینی خش دار شده و به مرور زمان پوسته پوسته شده و جلوه بدی به نمای ساختمان میدهد.
• اصل زیبایی مصالح به رنگ و سطح طبیعی آن بوده و اجرای لایه شفاف و یا مات رزینی از زیبایی آن به شدت می کاهد.

 

---

 و اما نانو کسری چیست؟

 

 نانو کسری محصولي است نانوتکنولوژي، شفاف، قابل حل در آب، نفوذکننده و واکنشي که اثر آب گريزي فوق العاده اي را به تمام سطوح ساختماني با قابلیت جذب آب ارائه مي نمايد. اندازه نانو کسری باعث نفوذ عميق و واکنش با سطح شده و آن را آبگريز مي نمايد در نتيجه باعث محافظت آن در برابر صدمات ساختاري و ظاهري ناشي از جذب رطوبت مانند شوره زدگي، يخ زدگي، رشد قارچ و کپک و غيره مي گردد. نانو کسری پس از خشک شدن هیچ گونه تغییر رنگ و یا ظاهر در مصالح ایجاد نمی کند.

 مواردمصرف

• آجر، بلوک، سنگ، سفال و موزائيک
• سطوح سيماني جديد و قديمي
• کاربردهاي داخل و خارج ساختمان
• ديواره هاي افقي و عمودي
• سطوح بتني
• سنگ فرش ها و ماسه هاي درز بندي
• بندکشي
• مصالح سنگي

 مزاياوبرتريها

• نفوذ عميق و سريع در سطح
• واکنش شيميايي با سطح به منظور ايجاد خاصيت آب گريزي در ابعاد مولکولي
• پايداري در برابر اشعه فرابنفش و حرارت بيش از 20 سال(به علت ترکیبات و عمق نفوذ بالا)
• استفاده آسان با استفاده از برس، غلتک و اسپري
• عدمتغييررنگوظاهر سطح پس از خشک شدن (برخلاف رزین های موجود در بازار)
• کاهش رشد قارچ و کپک
• محافظت در برابر آلودگي هاي سطحي، لکه و شوره زدگي
• مقاومت شيميايي فوق العاده
• محافظت در برابر روغن، اسيد، مواد شيميايي، گريس،چربي، حلال ها و نمک
• کاملاً کاربر پسند، عدم نياز به ماسک در صورت وجود تهويه مناسب
• دوستدار محيط زيست و بدون حلال هاي مضر

تفاوت نانو کسری و رزین چیست؟

• رزین ها با ایجاد یک لایه نفوذ ناپذیر شفاف و یا مات یکپارچه روی سطح می کند و در عمق نفوذ نمیکند. ولی محلول نانو کسری به عمق مصالح نفوذ کرده و هیچ گونه تغییری در ظاهر آنها ایجاد نمی کنند.
• رزینها با توجه به ایجاد یک لایه شفاف روی سطوح، نور خورشید را بازتابش داده و به اصطلاح برق میزنند. ولی با توجه به مکانیسم متفاوت محصول نانو کسری و با توجه به خواص واکنشی و نفوذی آن، هیچگونه براقیت ایجاد نمی کند.
• رزینها با لایه زیر خود واکنش نداده و فقط به عنوان یک روکش عمل میکنند. ولی محلول نانو کسری با سطح زیرین واکنش داده و یک منطقه گسترده ضدآب تشکیل میدهد. به طوری که اگر سطح مصالح خراش داده شود، سطح زیر آن باز هم ضدآب خواهد بود.
• رزین ها مقاومت بسیار کمی در برابر اشعه ماورای بنفش خورشید داشته و به مرور زمان ساختار شیمیایی آنها در هم شکسته و تجزیه می شوند و عمر آن به ندرت به 4 سال می رسد. ولی محلول نانو کسری با ایجاد واکنش شیمیایی مستحکم Si-O-Si که یکی از قویترین ترکیبات شناخته شده است، به صورت دائمی مصالح را ضدآب می نماید.
• رزینها در حلال های آلکیدی (به عنوان مثال در تینر فوری) حل شده و محلول در آب نیستند، این گونه حلالها سمی و به شدت آتشگیر بوده و به محیط زیست خسارات جبران ناپذیری وارد می کند. ولی محلول نانو کسری در آب حل شده و فاقد مواد سمی بوده و دوستدار محیط زیست است.
• پس از مدتی سطح پوشش های رزینی خش دار شده و به مرور زمان پوسته پوسته شده و جلوه بدی به نمای ساختمان میدهد. ولی محلول نانو کسری با توجه به ماهیت واکنشی و پیوند مولکولی مستحکم آن زیبایی نما را بیمه می کند.
• اصل زیبایی مصالح به رنگ و سطح طبیعی آن بوده و اجرای لایه شفاف و یا مات رزینی از زیبایی آن به شدت می کاهد.