رزین های اپوکسی موادی هستند که از پلیمرها به دست آمده و حاوی حداقل دو گروه1و2- اپوکسی در هر مولکول به ویژه در قسمت انتهایی می باشند. حلقه اپوکسی به دلیل بالا بودن فشار داخلی ناپایدار است و در نتیجه به آسانی با دامنه گسترده‌ای از ترکیبات وارد واکنش می شود .متداولترین واکنشی که گروه اپوکسی انجام میدهد اضافه شدن آن به ذرات پروتون دهنده است
این یک واکنش کلی است و از آنجا که گروه آلی می تواند آلیفاتیک آلیفاتیک حلقوی یا آروماتیک باشد گوناگونی زیادی در ترکیب رزین های اپوکسی وجود خواهند داشت البته در عمل متداول ترین موادی که مصرف می شوند پایه بیس فنل واپی کلروهیدرین دارند که بیش از ۸۰% رزین های صنعتی را به دست می دهند.
رزین های اپوکسی در ابتدا توسط پیر کاستان که در اواخر دهه ۱۹۳۰ برای شرکت مواد دندانپزشکی” تری” در” زوریخ” کار می “ کرد توسعه یافتند این مواد برای استفاده در دندان موفقیت‌آمیز نبوده و شرکت سریعاً امتیاز آن را به شرکت “ سیبا”در” باسیل” فروخت پس از عدم موفقیت کاربرد رزین های اپوکسی به عنوان مواد دندانپزشکی از آنها به عنوان چسب و پوشش دهنده سطح استفاده شد و موفقیت بیشتری حاصل گردید. توسعه در زمینه پوشش دهنده های سطح مرهون زحمتهای” گرین لی” در کمپانی” شل” آمریکا بوده است. کار او شامل اصلاح رزین های اپوکسی با گلیسرول اپوکسی کردن اسید های خشک شده روغن واکنش با . رزین های فنولی و آمینو می باشد.
همانند سایر پلیمرها ی رزین های اپوکسی در دو مرحله ساخته می شوند و اولین واکنش منجر به تولید یک پیش پلیمر خطی واکنش بعدی منجر به ایجاد اتصالات عرضی بین مولکول ها می شود. پیش پلیمر هایی که رزینهای اپوکسی از آنها ساخته می‌شوند اتر های دی گلیسیدیل هستند که ساختار آن ها در شکل نشان داده شده است
این ساختار دارای جرم مولکولی نسبی ۳۴۰ است معمولاً اتر های دی گلیسیدیل مایع با جرم مولی نسبی در محدوده ۳۴۰ تا ۴۰۰ می باشد که با این ماده هماهنگی زیادی دارد
ایجاد اتصالات عرضی در رزین های اتردی گلیسیدیل می تواند به دو روش انجام شود: با استفاده از عوامل پخت هنده کاتالیزوری و با کمک ایجاد کننده های اتصال جانبی استوکیومتری .کاتالیزورهای پخت دهنده رزین های اپوکسی قالبا اسیدها یا باز های لوئیس هستند. برای مثال اگر آمینهای نوع سوم که باز های لوئیس هستند در نظر گرفته شوند این آمینها در ابتدا با حلقه اپوکسی طی واکنش زیر واکنش می دهند
یون ایجاد شده ممکن است با گروه اپوکسی دیگری در فرآیندی که اولین اتصال عرضی را ایجاد می کند واکنش دهد این واکنش می‌تواند در هر دو انتهای مولکول اتر دی گلیسیدیل انجام شود و در نتیجه ساختاری با اتصال عرضی از این مواد به دست آید. واکنش گروه اپوکسی با گروه های هیدروکسی در ضمن عمل پخت و باز شدن حلقه اپوکسی این فرآیند را اندکی پیچیده می سازد. بنابراین رزین نهایی می تواند حاوی مجموعه پیچیده ای از ساختارها در شبکه سه بعدی باشد.
برخلاف آمینهای نوع سوم که به مقدار خاصی به عنوان کاتالیزور مورد مصرف قرار می گیرند آمینهای نوع اول و دوم یا اسیدهای انیدرید برای پخت رزین های اپوکسی با نسبت های استوکیومتری در واکنش شرکت می کنند یک عامل پخته دهنده آمینی که در این واکنش کاربرد دارد دی آمینو دی فنیل متان است که واکنش آن با یک گروه اپوکسی در شکل نشان داده شده است
از آنجا که دی آمینو دی فنیل متان چهار اتم هیدروژن فعال دارد و هر یک قادر به باز کردن یک حلقه اپوکسی هستند این ماده به سهولت قادر به ایجاد اتصالات عرضی می باشد برخلاف واکنش هایی که در زمان پخت کاتالیزوری صورت می گیرد گروه های هیدروکسی توانایی ایجاد این نوع اتصال عرضی را ندارند امین هایی از این نوع در دمای اتاق اتصالات عرضی ایجاد کرده و محصولاتی با مقاومت شیمیایی خوب تولید می کنند البته این مواد محرک پوست بوده و باید در حمل و نقل و استفاده از آن ها دقت زیادی مبذول نمود مواد دیگر که به مقدار استوکیومتری برای پخت به کار می‌روند اسیدهای انیدرید هستند که آسیبی به پوست نمی رسانند ولی تنها در دماهای بالا قادر به انجام عمل پخت میباشند انتخاب عامل پخت دهنده به عوامل متعددی از جمله قیمت سهولت حمل ونقل زمان پخت لازم و خواص ایجادشده در رزین نهایی بستگی دارد .
این پلیمرها به شکل حلقه اپوکسی یا اکسیدان بوده و سیستم آنها هتروسیکل ۳ عضوی است.
در صنعت از دی اپوکسید هایی مانند ترکیبات گرفته شده از بییس فنول استفاده می شود این ترکیبات با واکنش های بازکننده حلقه که گروه پوکسی را وارد مولکول می نماید پخته می شوند بیس فنل از دو مول فنول و یک مول استون به دست می آید.
از واکنش گر های مختلفی میتوان در باز کردن حلقه استفاده نمود( مانند آمین ها و انیدرید ها به مقدار استوکیومتری اسید های لوییس مانند تترا کلرید قلع و باز های لوییس مانند آمینهای نوع سوم به مقدار کاتالیزوری)
واکنشهای ایجاد اتصالات عرضی در شکل زیر نشان داده شده است و فقط مقدار ناچیزی از عامل پخت برای رزین های اپوکسی لازم است انتخاب عامل پخت به عوامل مختلفی مانند هزینه سهولت حمل و نقل طول عمر دستگاه ها سرعت پخت ویژگی های مکانیکی الکتریکی و گرمایی مورد نظر در محلول نهایی بستگی دارد رزین های اپوکسی نسبتا گران قیمت هستند ولی در بسیاری از موارد استفاده از آنها ضروری است از این موارد میتوان تولید چسب ها پوشش های محافظ لامیناتها و مصالح ساختمانی را نام برد.
