Rășini poliesterice: producție și manipulare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

În ultimii ani, rășinile de poliester au devenit foarte populare. În primul rând, acestea sunt solicitate ca componente de vârf în timpul producției de fibră de sticlă, materiale structurale rezistente și ușoare.

Fabricarea rășinii: primul pas

Cum începe producția de rășină poliesterică? Acest proces începe cu distilarea uleiului - în timpul acesteia se eliberează diverse substanțe: benzen, etilenă și propilenă. Sunt necesare pentru producerea de antihidride, acizi polibazici, glicoli. După gătirea împreună, toate aceste componente creează așa-numita rășină de bază, care la o anumită etapă trebuie diluată cu stiren. Ultima substanță, de exemplu, poate reprezenta 50% din produsul finit. Ca parte a acestei etape, este permisă și vânzarea de rășină gata făcută, dar etapa de producție nu este încă finalizată: nu trebuie să uităm de saturarea cu diverși aditivi. Datorită acestor componente, rășina finită capătă proprietățile sale unice.

Compoziția amestecului poate fi schimbată de către producător - mult depind de unde exact va fi folosită rășina poliesterică. Experții selectează cele mai optime combinații, rezultatul acestui lucrumunca vor fi substanțe cu proprietăți complet diferite.

Producție de rășină: a doua etapă

Este important ca amestecul finit să fie solid - de obicei ei așteaptă până când procesul de polimerizare ajunge la sfârșit. Dacă este întrerupt, iar materialul este la vânzare, acesta este doar parțial polimerizat. Dacă nu se face nimic cu ea, polimerizarea va continua, substanța se va întări cu siguranță. Din aceste motive, durata de valabilitate a rășinii este foarte limitată: cu cât materialul este mai vechi, cu atât proprietățile sale finale sunt mai slabe. Polimerizarea poate fi, de asemenea, încetinită - pentru aceasta se folosesc frigidere, întărirea nu are loc acolo.

Pentru ca etapa de producție să fie finalizată și să se obțină produsul finit, în rășină trebuie adăugate și două substanțe importante: un catalizator și un activator. Fiecare dintre ele își îndeplinește propria funcție: generarea de căldură începe în amestec, ceea ce contribuie la procesul de polimerizare. Adică, nu este necesară o sursă de căldură din exterior - totul se întâmplă fără ea.

Decursul procesului de polimerizare este reglat - proporțiile componentelor sunt controlate. Deoarece contactul dintre catalizator și activator poate duce la un amestec exploziv, acesta din urmă este de obicei adăugat la rășină exclusiv ca parte a producției, catalizatorul este adăugat înainte de utilizare, de obicei este furnizat separat. Numai când procesul de polimerizare este încheiat, substanța se întărește, putem concluziona că producția de rășini poliesterice este finalizată.

Rășini originale

Ce este astamaterial în starea inițială? Este un lichid vâscos, asemănător mierii, care poate varia de la maro închis la galben deschis. Când se introduce o anumită cantitate de întăritori, rășina poliesterică se îngroașă mai întâi ușor, apoi capătă o stare gelatinoasă. Puțin mai târziu, consistența seamănă cu cauciucul, apoi substanța se întărește (devine infuzibilă, insolubilă).

Acest proces se numește întărire, deoarece durează câteva ore la temperatură normală. Când rășina este în stare solidă, seamănă cu un material dur, durabil, care poate fi vopsit cu ușurință într-o mare varietate de culori. De regulă, este utilizat în combinație cu țesături de sticlă (fibră de sticlă de poliester), îndeplinește funcția de element structural pentru fabricarea diferitelor produse - cum ar fi rășina poliesterică. Instrucțiunile atunci când lucrați cu astfel de amestecuri sunt foarte importante. Este necesar să respectați fiecare dintre punctele sale.

Funcții cheie

Rășinile poliesterice în stare întărită sunt materiale structurale excelente. Se caracterizează prin duritate, rezistență ridicată, proprietăți dielectrice excelente, rezistență la uzură, rezistență chimică. Nu uitați că în procesul de funcționare produsele din rășină poliesterică sunt sigure din punct de vedere al mediului. Anumite proprietăți mecanice ale amestecurilor care sunt utilizate împreună cu țesăturile de sticlă, în ceea ce privește performanța lor, seamănă cu parametrii oțelului de structură (în unele cazuri chiar îi depășesc). Tehnologia de fabricație este ieftină, simplă, sigură, deoarece substanța este întărită la temperatura normală a camerei.temperatura, nici măcar aplicarea presiunii nu este necesară. Nu există emisii de substanțe volatile sau alte produse secundare, se observă doar o ușoară contracție. Astfel, pentru fabricarea unui produs, nu sunt necesare instalații voluminoase costisitoare și nu este nevoie de energie termică, datorită căreia întreprinderile stăpânesc rapid atât producția de mare capacitate, cât și cea de capacitate mică. Nu uitați de costul scăzut al rășinilor poliesterice - această cifră este de două ori mai mică decât cea a omologilor epoxidici.

Creșterea producției

Este imposibil de ignorat faptul că în prezent producția de rășină poliesterică nesaturată câștigă avânt în fiecare an - acest lucru se aplică nu numai țării noastre, ci și tendințelor externe generale. Dacă credeți în opinia experților, această situație va continua cu siguranță în viitorul apropiat.

Dezavantajele rășinilor

Desigur, rășinile poliesterice au și unele dezavantaje, ca orice alt material. De exemplu, stirenul este utilizat ca solvent în timpul producției. Este inflamabil și foarte toxic. În acest moment, au fost deja create astfel de mărci care nu au stiren în compoziție. Un alt dezavantaj evident: inflamabilitatea. Rășinile poliesterice nemodificate, nesaturate ard la fel ca lemnele de esență tare. Această problemă este rezolvată: în compoziția substanței se introduc materiale de umplutură sub formă de pulbere (compuși organici cu greutate moleculară mică care conțin fluor și clor, trioxid de antimoniu), uneori se utilizează modificarea chimică - tetracloroftalic,acid clorendic, unii multimeri: cloracetat de vinil, clorostiren, alți compuși care conțin clor.

Compoziție rășină

Dacă avem în vedere compoziția rășinilor poliesterice nesaturate, aici putem observa un amestec multicomponent de elemente chimice de natură diferită - fiecare dintre ele îndeplinește anumite sarcini. Componentele principale sunt rășini poliester, acestea îndeplinesc diferite funcții. De exemplu, poliesterul este componenta principală. Este un produs al reacției de policondensare a poliolilor care reacționează cu anhidride sau acizi polibazici.

Dacă vorbim de alcooli polihidroxici, atunci dietilenglicolul, etilenglicolul, glicerina, propilenglicolul, dipropilenglicolul sunt la cerere aici. Ca anhidride se folosesc acizi adipici, fumarici, anhidride ftalice si maleice. Turnarea rășinii poliesterice ar fi cu greu posibilă dacă poliesterul ar avea o greutate moleculară scăzută (aproximativ 2000) atunci când este gata pentru prelucrare. În procesul de turnare a produselor, acesta se transformă într-un polimer cu o structură de rețea tridimensională, cu greutate moleculară mare (după ce se introduc inițiatorii de întărire). Această structură este cea care oferă rezistență chimică, rezistență ridicată a materialului.

Solvent-monomer

Un alt component obligatoriu este monomerul solvent. În acest caz, solventul îndeplinește o funcție dublă. În primul caz, este necesar pentru a reduce vâscozitatea rășinii la un nivel care este necesar pentru prelucrare (deoarece poliesterul însușiprea gros).

Pe de altă parte, monomerul participă activ la procesul de copolimerizare cu poliester, datorită căruia se asigură o viteză optimă de polimerizare și o adâncime mare de întărire a materialului (dacă poliesterii sunt considerați separat, întărirea lor este destul de lent). Hidroperoxidul este însăși componenta care trebuie să se solidifice dintr-o stare lichidă - acesta este singurul mod în care rășina poliesterică își dobândește toate calitățile. Utilizarea unui catalizator este, de asemenea, obligatorie atunci când se lucrează cu rășini poliesterice nesaturate.

Accelerator

Acest ingredient poate fi adăugat la poliesteri atât în timpul producției, cât și atunci când are loc procesarea (înainte de adăugarea inițiatorului). Sărurile de cob alt (octoat de cob alt, naftenat) pot fi numite cei mai optimi acceleratori pentru întărirea polimerului. Polimerizarea trebuie nu numai accelerată, ci și activată, deși în unele cazuri este încetinită. Secretul este că, dacă nu sunt utilizați acceleratori și inițiatori, radicalii liberi se vor forma independent în substanța finită, din cauza cărora polimerizarea va avea loc prematur - chiar în timpul depozitării. Pentru a preveni acest fenomen, este indispensabil un retardator (inhibitor) de întărire.

Principiul inhibitor

Mecanismul de acțiune al acestei componente este următorul: interacționează cu radicalii liberi care apar periodic, rezultând formarea de radicali slab activi sau compuși care nu au deloc natură radicală. Funcția inhibitorilor este de obicei îndeplinită de astfel desubstante: chinone, tricrezol, fenona, unii dintre acizii organici. Poliesterii sunt formulați cu cantități mici de inhibitori în timpul fabricării.

Alte suplimente

Componentele descrise mai sus sunt principalele, datorită lor se poate lucra cu rășină poliesterică ca liant. Cu toate acestea, după cum arată practica, în procesul de formare a produselor, o cantitate suficient de mare de aditivi este introdusă în poliesteri, care, la rândul lor, îndeplinesc o varietate de funcții și modifică proprietățile substanței originale. Printre aceste componente pot fi remarcate materiale de umplutură cu pulbere - acestea sunt introduse special pentru a reduce contracția, a reduce costul materialului și a crește rezistența la foc. De remarcat, de asemenea, țesăturile de sticlă (materiale de umplutură de întărire), a căror utilizare se datorează creșterii proprietăților mecanice. Există și alți aditivi: stabilizatori, plastifianți, coloranți etc.

Covorașe de sticlă

Atât ca grosime, cât și ca structură, fibra de sticlă poate fi diferită. Covorașele de sticlă sunt din fibră de sticlă care sunt tăiate în bucăți mici, lungimea lor variază între 12-50 mm. Elementele sunt lipite împreună folosind un alt liant temporar, care este de obicei o pulbere sau o emulsie. Rășina epoxipoliesterică este utilizată pentru fabricarea covorașelor de sticlă, care constau din fibre dispuse aleatoriu, în timp ce fibra de sticlă în aspectul său seamănă cu o țesătură obișnuită. Pentru a obține cea mai mare rezistență posibilă, ar trebui utilizate diferite grade de fibră de sticlă.

În general, covorașele de sticlă au mai puținerezistență, dar sunt mult mai ușor de procesat. În comparație cu fibra de sticlă, acest material repetă mai bine forma matricei. Deoarece fibrele sunt destul de scurte, au o orientare haotică, covorașul cu greu se poate lăuda cu o rezistență mare. Cu toate acestea, poate fi foarte ușor impregnat cu rășină, deoarece este moale, în timp ce este liber și gros, amintește oarecum de un burete. Materialul este cu adevărat moale și modelabil. Laminatul, de exemplu, care este realizat din astfel de covorașe, are proprietăți mecanice excelente, are o rezistență ridicată la condițiile atmosferice (chiar și într-o perioadă lungă).

Unde se folosesc covorașe de sticlă

Mat este folosit în domeniul turnării prin contact pentru a putea produce mărfuri cu forme complexe. Produsele realizate din acest material sunt utilizate într-o varietate de domenii:

• în industria construcțiilor navale (construcții de canoe, bărci, iahturi, tăietori de pește, diverse structuri interne etc.);
• Covorașul de sticlă și rășina poliesterică sunt folosite în industria auto (diverse piese de mașini, cilindri, furgonete, difuzoare, rezervoare, panouri informative, carcase etc.);
• în industria construcțiilor (anumite produse din lemn, construcție de adăposturi, pereți despărțitori etc.).

Covorașele de sticlă au densități diferite, precum și grosimi diferite. Materialul este împărțit la greutatea unui metru pătrat, care se măsoară în grame. Există un material destul de subțire, aproapeaerisit (voal de sticlă), există și unul gros, aproape ca o pătură (folosit pentru a se asigura că produsul capătă grosimea dorită, obține rezistența necesară).