روغن های گیاهی اپوکسید شده (EVO) و رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی جایگزینی پایدار و سازگار با محیط زیست برای پلیمرهای پتروشیمی هستند. این مواد از منابع تجدیدپذیر مانند بیومس و روغن های گیاهی به دست می آیند و مزایای متعددی از جمله کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، عملکرد مناسب و قیمت ارزان را ارائه می EVO و رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی در طیف وسیعی از کاربردها از جمله پوشش ها، کامپوزیت ها، چسب ها و مواد شیمیایی استفاده می شوند. با توسعه و کاربرد بیشتر این مواد، می توان به آینده ای پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست در صنعت پلیمر امیدوار بود.

خداحافظی با پتروشیمی: دنیای شگفت انگیز پلیمرهای زیستی با EVO

صنعت پلیمر به طور سنتی به مواد پلیمری مبتنی بر پتروشیمی وابسته بوده است. این مواد که از منابع فسیلی غیرقابل تجدید تولید می شوند، نه تنها به محیط زیست آسیب می رسانند، بلکه با چالش هایی مانند افزایش قیمت و نوسانات بازار روبرو هستند. در این میان، روغن های گیاهی اپوکسید شده (EVO) به عنوان جایگزینی پایدار و کارآمد برای پلیمرهای پتروشیمی ظهور کرده اند.

EVO چیست؟

EVO از طریق فرآیندی به نام اپوکسیداسیون از روغن های گیاهی مانند روغن سویا، روغن کرچک و روغن بزرک تولید می شود. این فرآیند گروه های اپوکسید را به مولکول های روغن گیاهی اضافه می کند، که به آنها خواص پلیمری می بخشد.

مزایای EVO:

• تجدیدپذیری: EVO از منابع طبیعی تجدیدپذیر مانند روغن های گیاهی به دست می آید، که وابستگی به مواد پتروشیمی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.
• سازگاری با محیط زیست: EVO به دلیل تجزیه پذیری زیستی، به عنوان جایگزینی سازگار با محیط زیست برای پلیمرهای پتروشیمی شناخته می شود.
• عملکرد: EVO خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوبی مانند سختی، مقاومت کششی و مقاومت حرارتی را ارائه می دهد.
• قیمت: EVO به طور کلی ارزان تر از پلیمرهای پتروشیمی مشابه است.

کاربردهای EVO:

EVO می تواند در طیف وسیعی از کاربردها از جمله:

• پوشش ها: EVO در ساخت رنگ ها، لاک ها و سایر پوشش های محافظ به کار می رود.
• کامپوزیت ها: EVO می تواند به عنوان ماتریس در کامپوزیت ها برای ساخت مواد سبک و با استحکام بالا استفاده شود.
• چسب ها: EVO در ساخت چسب های با کارایی بالا برای اتصال انواع مواد به کار می رود.
• مواد شیمیایی: EVO می تواند به عنوان ماده اولیه در سنتز مواد شیمیایی مختلف مانند نرم کننده ها و روان کننده ها استفاده شود.

دنیای شگفت انگیز پلیمرهای زیستی:

EVO دریچه ای به دنیای شگفت انگیز پلیمرهای زیستی می گشاید. این پلیمرها از منابع طبیعی مانند گیاهان، جانوران و میکروب ها به دست می آیند و مزایای متعددی از جمله تجدیدپذیری، سازگاری با محیط زیست و عملکرد مناسب را ارائه می دهند.

رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی از منابع پایدار مانند بیومس از طریق فرآیندهای ترموشیمیایی مانند آلیاژسازی حلال، پیرولیز سریع و هیدرولیز مافوق بحرانی تولید می شوند. این رزین ها جایگزینی سازگار با محیط زیست برای رزین های اپوکسی پتروشیمی هستند.

مزایای رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی

• تجدیدپذیری: از منابع طبیعی به دست می آیند.
• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: به حفظ منابع فسیلی کمک می کنند.
• عملکرد مناسب: خواص مکانیکی و فیزیکی مشابه رزین های اپوکسی پتروشیمی دارند.
• قیمت مناسب: به طور کلی ارزان تر از رزین های اپوکسی پتروشیمی هستند.

کاربردهای رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی

• پوشش ها: رنگ ها، لاک ها و سایر پوشش های محافظ
• کامپوزیت ها: ساخت مواد سبک و با استحکام بالا
• چسب ها: اتصال انواع مواد
• مواد شیمیایی: نرم کننده ها و روان کننده ها

چالش ها:

• دسترسی: به طور گسترده در دسترس نیستند.
• عملکرد: در برخی موارد مانند مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی، به اندازه رزین های اپوکسی پتروشیمی

نتیجه:

رزین های اپوکسی پایه روغن زیستی جایگزینی برای رزین های اپوکسی پتروشیمی هستند. با توسعه و کاربرد بیشتر این رزین ها، می توان به آینده ای پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست در صنعت پلیمر امیدوار بود. EVO  به عنوان جایگزینی پایدار و کارآمد برای پلیمرهای پتروشیمی، گامی مهم در جهت خداحافظی با این مواد و ورود به دنیای شگفت انگیز پلیمرهای زیستی است. با توسعه و کاربرد بیشتر EVO، می توان به آینده ای پایدارتر و سازگارتر با محیط زیست در صنعت پلیمر امیدوار بود.

روغن سویا اپوکسی (ESO) چیست؟

روغن سویا اپوکسی (ESO) نوعی روغن گیاهی اپوکسید شده (EVO) است. EVO از طریق فرآیندی به نام اپوکسیداسیون، که در آن گروه های اپوکسید به مولکول های روغن گیاهی اضافه می شوند، تولید می شود. روغن سویا به دلیل فراوانی و قیمت مناسب، یکی از رایج ترین روغن های گیاهی مورد استفاده در تولید EVO است.

شباهت ها:

• ساختار شیمیایی: هر دو نوع روغن از واحدهای تکرار شونده با گروه های اپوکسید تشکیل شده اند.
• خواص: EVO و ESO به طور کلی خواص مکانیکی و فیزیکی مشابهی مانند سختی، مقاومت کششی و مقاومت حرارتی بالا دارند.
• کاربردها: هر دو نوع روغن در طیف وسیعی از کاربردها از جمله پوشش ها، کامپوزیت ها، چسب ها و مواد شیمیایی استفاده می شوند.

تفاوت ها:

• نوع روغن: ESO از روغن سویا به عنوان ماده اولیه استفاده می کند، در حالی که EVO می تواند از انواع مختلف روغن های گیاهی مانند روغن کرچک، روغن بزرک و روغن آفتابگردان تولید شود.
• میزان اپوکسیداسیون: ESO به طور کلی دارای درجه اپوکسیداسیون بالاتری نسبت به EVO است، به این معنی که گروه های اپوکسید بیشتری در هر مولکول وجود دارد.
• عملکرد: ESO در برخی موارد مانند مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی، عملکرد بهتری نسبت به EVO دارد.

مزایای ESO:

• عملکرد: ESO در برخی موارد مانند مقاومت شیمیایی و پایداری حرارتی، عملکرد بهتری نسبت به EVO دارد.
• دسترسی: ESO به طور گسترده در دسترس است و به راحتی یافت می شود.
• قیمت: ESO به طور کلی ارزان تر از سایر EVO های با درجه اپوکسیداسیون بالا است.

معایب ESO:

• غیرقابل تجدید: ESO از منابع فسیلی غیرقابل تجدید تولید می شود.
• غیرقابل تجزیه: ESO به طور زیستی تجزیه نمی شود و می تواند به محیط زیست آسیب برساند.
• سلامتی: برخی از ESO ها می توانند برای سلامتی انسان مضر باشند.

کاربردهای ESO:

ESO به طور گسترده در طیف وسیعی از کاربردها از جمله:

• پوشش ها: ESO در ساخت رنگ ها، لاک ها و سایر پوشش های محافظ به کار می رود.
• کامپوزیت ها: ESO می تواند به عنوان ماتریس در کامپوزیت ها برای ساخت مواد سبک و با استحکام بالا استفاده شود.
• چسب ها: ESO در ساخت چسب های با کارایی بالا برای اتصال انواع مواد به کار می رود.
• مواد شیمیایی: ESO می تواند به عنوان ماده اولیه در سنتز مواد شیمیایی مختلف مانند نرم کننده ها و روان کننده ها استفاده شود.

تولید روغن سویا اپوکسی:

روغن سویا اپوکسی از طریق فرآیندی به نام اپوکسیداسیون تولید می شود. در این فرآیند، از مواد اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن یا اسید پراستیک برای اضافه کردن گروه های اپوکسید به مولکول های روغن سویا استفاده می شود. روش های مختلفی برای اپوکسیداسیون روغن سویا وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

عوامل موثر بر خواص روغن سویا اپوکسی:

خواص روغن سویا اپوکسی به عوامل مختلفی از جمله نوع روغن سویا، روش اپوکسیداسیون، درجه اپوکسیداسیون و شرایط فرآیند بستگی دارد. به طور کلی، با افزایش درجه اپوکسیداسیون، خواصی مانند سختی، مقاومت کششی و مقاومت حرارتی روغن افزایش می یابد.

کاربردهای خاص روغن سویا اپوکسی:

علاوه بر کاربردهای عمومی EVO، ESO در برخی از کاربردهای خاص مانند:

• الکترونیک: ESO به دلیل خواص عایق الکتریکی خوب در ساخت قطعات الکترونیکی استفاده می شود.
• صنایع هوافضا: ESO به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و مواد شیمیایی در ساخت قطعات هوافضا استفاده می شود.
• پزشکی: ESO به دلیل زیست سازگاری و خواص ضد میکروبی در ساخت برخی از مواد پزشکی استفاده می شود.

چالش های پیش روی روغن سویا اپوکسی:

• غیرقابل تجدید: ESO از منابع فسیلی غیرقابل تجدید تولید می شود.
• غیرقابل تجزیه: ESO به طور زیستی تجزیه نمی شود و می تواند به محیط زیست آسیب برساند.
• سلامتی: برخی از ESO ها می توانند برای سلامتی انسان مضر باشند.

راهکارهای پیش رو:

توسعه روش های تولید پایدار: برای حل مشکل وابستگی به منابع فسیلی، لازم است روش های تولید پایدار EVO و ESO مانند استفاده از منابع تجدیدپذیر و روش های اپوکسیداسیون دوستدار محیط زیست توسعه یابند.

توسعه مواد جایگزین: برای حل مشکل عدم تجزیه پذیری و خطرات سلامتی ESO، لازم است مواد جایگزین با خواص مشابه و پایدارتر توسعه یابند.

نتیجه:

روغن سویا اپوکسی نوعی روغن گیاهی اپوکسید شده با خواص و کاربردهای منحصر به فرد خود است. ESO به دلیل عملکرد بالا، دسترسی آسان و قیمت مناسب  مورد توجه قرار گرفته است.

با وجود مزایای متعدد، ESO با چالش هایی مانند غیرقابل تجدید بودن، غیرقابل تجزیه بودن و خطرات سلامتی روبرو است. برای حل این چالش ها، لازم است روش های تولید پایدار و مواد جایگزین نیز مورد بررسی قرار بگیرند.

منابع:

Biobased Epoxidized Vegetable Oils and Its Greener Epoxy Blends

Bio-Oil-Based Epoxy Resins from Thermochemical Processing of Sustainable Resources