Novice

Razvojnenasičena poliestrska smolaIzdelki imajo več kot 70-letno zgodovino. V tako kratkem času so se izdelki iz nenasičenih poliestrskih smol hitro razvili glede na proizvodnjo in tehnično raven. Od takrat so se izdelki iz nenasičenih poliestrskih smol razvili v eno največjih vrst v industriji termoreaktivnih smol. Med razvojem nenasičenih poliestrskih smol se pojavljajo tehnične informacije o patentih izdelkov, poslovnih revijah, tehničnih knjigah itd. Do sedaj je vsako leto na stotine patentov za izume, ki so povezani z nenasičenimi poliestrskimi smolami. Vidimo lahko, da je tehnologija proizvodnje in uporabe nenasičenih poliestrskih smol z razvojem proizvodnje postala vse bolj zrela in je postopoma oblikovala svoj edinstven in celovit tehnični sistem teorije proizvodnje in uporabe. V preteklem razvojnem procesu so nenasičene poliestrske smole dale poseben prispevek k splošni uporabi. V prihodnosti se bodo razvile na nekatera področja za posebne namene, hkrati pa se bodo stroški splošnih smol znižali. Sledi nekaj zanimivih in obetavnih vrst nenasičenih poliestrskih smol, vključno z: smolo z nizkim krčenjem, smolo, ki zavira gorenje, smolo za utrjevanje, smolo z nizko vsebnostjo hlapnosti stirena, smolo, odporno proti koroziji, smolo za gel premaz, smolo, ki se strjuje s svetlobo. Nenasičene poliestrske smole, poceni smole s posebnimi lastnostmi in visokozmogljive drevesne prste, sintetizirane z novimi surovinami in postopki.

1. Smola z nizko stopnjo krčenja

Ta vrsta smole je morda le stara tema. Nenasičene poliestrske smole se med strjevanjem močno krčijo, splošna stopnja krčenja volumna pa je 6–10 %. To krčenje lahko material močno deformira ali celo razpoka, ne pa v procesu kompresijskega oblikovanja (SMC, BMC). Da bi premagali to pomanjkljivost, se kot dodatki z nizkim krčenjem običajno uporabljajo termoplastične smole. Patent na tem področju je bil leta 1934 izdan podjetju DuPont, patentna številka US 1.945.307. Patent opisuje kopolimerizacijo dvobaznih antilopelnih kislin z vinilnimi spojinami. Jasno je, da je bil ta patent v tistem času pionir tehnologije z nizkim krčenjem za poliestrske smole. Od takrat se je veliko ljudi posvetilo preučevanju kopolimernih sistemov, ki so takrat veljali za plastične zlitine. Leta 1966 so bile Marcove smole z nizkim krčenjem prvič uporabljene v brizganju in industrijski proizvodnji.

Združenje industrije plastike je ta izdelek kasneje poimenovalo »SMC«, kar pomeni zmes za brizganje plošč, njegovo predmešanico z nizkim krčenjem pa »BMC«, kar pomeni zmes za brizganje v razsutem stanju. Pri SMC ploščah se na splošno zahteva, da imajo s smolo oblikovani deli dobro toleranco prileganja, fleksibilnost in sijaj razreda A, na površini pa se je treba izogniti mikrorazpokam, kar zahteva, da ima usklajena smola nizko stopnjo krčenja. Seveda so številni patenti od takrat izboljšali to tehnologijo in razumevanje mehanizma učinka nizkega krčenja se je postopoma izboljšalo, zato so se sčasoma pojavila različna sredstva za nizko krčenje ali dodatki z nizkim profilom. Pogosto uporabljeni dodatki z nizkim krčenjem so polistiren, polimetilmetakrilat in podobno.

drtgf (1) 2. Smola, ki zavira gorenje

Včasih so materiali, ki zavirajo gorenje, prav tako pomembni kot reševanje z zdravili, materiali, ki zavirajo gorenje, pa lahko preprečijo ali zmanjšajo pojav nesreč. V Evropi se je število smrtnih žrtev v požarih v zadnjem desetletju zmanjšalo za približno 20 % zaradi uporabe zaviralcev gorenja. Tudi varnost materialov, ki zavirajo gorenje, je zelo pomembna. Standardizacija vrste materialov, ki se uporabljajo v industriji, je počasen in težaven proces. Trenutno Evropska skupnost izvaja in izvaja ocene nevarnosti za številne zaviralce gorenja na osnovi halogena in halogen-fosforja, mnoge od teh pa bodo zaključene med letoma 2004 in 2006. Trenutno naša država na splošno uporablja diole, ki vsebujejo klor ali brom, ali nadomestke halogenov z dvobazno kislino kot surovine za pripravo reaktivnih smol, ki zavirajo gorenje. Halogeni zaviralci gorenja pri gorenju proizvajajo veliko dima, kar spremlja tudi nastajanje zelo dražečega vodikovega halogenida. Gost dim in strupen smog, ki nastaneta med procesom gorenja, povzročata veliko škodo ljudem.

drtgf (2)

Več kot 80 % požarov je posledica tega. Druga pomanjkljivost uporabe zaviralcev gorenja na osnovi broma ali vodika je, da se pri njihovem gorenju sproščajo korozivni in okolju onesnažujoči plini, kar lahko povzroči poškodbe električnih komponent. Uporaba anorganskih zaviralcev gorenja, kot so hidrirani aluminijev oksid, magnezijev oksid, spojine kloridov, molibdenove spojine in drugi dodatki za zaviranje gorenja, lahko povzroči nastanek smol za zaviranje gorenja z nizko stopnjo dima in nizko toksičnostjo, čeprav imajo očitne učinke zatiranja dima. Če pa je količina anorganskega polnila za zaviranje gorenja prevelika, se ne bo le povečala viskoznost smole, kar ni ugodno za gradnjo, ampak bo tudi velika količina dodatka za zaviranje gorenja vplivala na mehansko trdnost in električne lastnosti smole po strjevanju.

Trenutno številni tuji patenti poročajo o tehnologiji uporabe zaviralcev gorenja na osnovi fosforja za proizvodnjo nizkotoksičnih in nizkodimnih smol, ki zavirajo gorenje. Zaviralniki gorenja na osnovi fosforja imajo znaten učinek zaviranja gorenja. Metafosforna kislina, ki nastane med gorenjem, se lahko polimerizira v stabilno polimerno stanje, pri čemer tvori zaščitno plast, ki prekrije površino predmeta gorenja, izolira kisik, spodbuja dehidracijo in karbonizacijo površine smole ter tvori karboniziran zaščitni film. S tem preprečuje gorenje, hkrati pa se lahko zaviralci gorenja na osnovi fosforja uporabljajo tudi v kombinaciji s halogeniranimi zaviralci gorenja, kar ima zelo očiten sinergijski učinek. Seveda je prihodnja smer raziskav smol, ki zavirajo gorenje, nizko dimljenje, nizka toksičnost in nizki stroški. Idealna smola je brez dima, nizko strupena, nizkocenovna, ne vpliva na smolo, ima inherentne fizikalne lastnosti, ne potrebuje dodajanja dodatnih materialov in se lahko proizvaja neposredno v obratu za proizvodnjo smol.

3. Kaljena smola

V primerjavi z originalnimi vrstami nenasičenih poliestrskih smol se je trenutna žilavost smole močno izboljšala. Vendar pa se z razvojem industrije nenasičenih poliestrskih smol v nižji fazi proizvodnje pojavljajo nove zahteve glede lastnosti nenasičenih smol, zlasti glede žilavosti. Krhkost nenasičenih smol po strjevanju je postala skoraj pomemben problem, ki omejuje razvoj nenasičenih smol. Ne glede na to, ali gre za ulito ročno izdelan izdelek ali za oblikovan ali navit izdelek, je raztezek pri pretrgu pomemben kazalnik za oceno kakovosti izdelkov iz smole.

Trenutno nekateri tuji proizvajalci uporabljajo metodo dodajanja nasičene smole za izboljšanje žilavosti. Ta metoda, kot je dodajanje nasičenega poliestra, stiren-butadienskega kavčuka in karboksi-terminiranega (suo-) stiren-butadienskega kavčuka itd., spada med metode fizikalnega kaljenja. Uporablja se lahko tudi za vnos blokovnih polimerov v glavno verigo nenasičenega poliestra, na primer za medsebojno prežeto mrežno strukturo, ki jo tvorijo nenasičena poliestrska smola, epoksi in poliuretanska smola, kar močno izboljša natezno trdnost in udarno trdnost smole. Ta metoda kaljenja spada med metode kemičnega kaljenja. Uporabi se lahko tudi kombinacija fizikalnega in kemičnega kaljenja, na primer mešanje bolj reaktivnega nenasičenega poliestra z manj reaktivnim materialom za doseganje želene prožnosti.

Trenutno se SMC plošče pogosto uporabljajo v avtomobilski industriji zaradi svoje majhne teže, visoke trdnosti, odpornosti proti koroziji in prilagodljivosti oblikovanja. Za pomembne dele, kot so avtomobilske plošče, zadnja vrata in zunanje plošče, je potrebna dobra žilavost, na primer zunanje avtomobilske plošče. Zaščitni elementi se lahko do neke mere upognejo nazaj in se po rahlem udarcu vrnejo v prvotno obliko. Povečanje žilavosti smole pogosto povzroči izgubo drugih lastnosti smole, kot so trdota, upogibna trdnost, toplotna odpornost in hitrost strjevanja med gradnjo. Izboljšanje žilavosti smole brez izgube drugih inherentnih lastnosti smole je postalo pomembna tema pri raziskavah in razvoju nenasičenih poliestrskih smol.

4. Nizko stirenska hlapna smola

Med predelavo nenasičene poliestrske smole lahko hlapni strupeni stiren povzroči veliko škodo zdravju gradbenih delavcev. Hkrati se stiren sprošča v zrak, kar povzroča tudi resno onesnaženje zraka. Zato številni organi omejujejo dovoljeno koncentracijo stirena v zraku proizvodne delavnice. Na primer, v Združenih državah Amerike je dovoljena raven izpostavljenosti (dovoljena raven izpostavljenosti) 50 ppm, medtem ko je v Švici vrednost PEL 25 ppm, tako nizke vsebnosti ni enostavno doseči. Omejeno je tudi zanašanje na močno prezračevanje. Hkrati močno prezračevanje povzroči tudi izgubo stirena s površine izdelka in izhlapevanje velike količine stirena v zrak. Zato je za zmanjšanje izhlapevanja stirena iz korenin treba to delo še dokončati v proizvodnem obratu smole. To zahteva razvoj smol z nizko hlapnostjo stirena (LSE), ki ne onesnažujejo ali manj onesnažujejo zraka, ali nenasičenih poliestrskih smol brez monomerov stirena.

Zmanjšanje vsebnosti hlapnih monomerov je bila v zadnjih letih tema, ki jo je razvila tuja industrija nenasičenih poliestrskih smol. Trenutno se uporablja veliko metod: (1) metoda dodajanja inhibitorjev nizke hlapnosti; (2) formulacija nenasičenih poliestrskih smol brez stirenskih monomerov z uporabo divinil, vinilmetilbenzen, α-metil stirena za nadomestitev vinilnih monomerov, ki vsebujejo stirenske monomere; (3) Formulacija nenasičenih poliestrskih smol z monomeri z nizko vsebnostjo stirena vključuje uporabo zgoraj navedenih monomerov in stirenskih monomerov skupaj, na primer z uporabo dialil ftalata. Uporaba vinilnih monomerov z visokim vreliščem, kot so estri in akrilni kopolimeri, s stirenskimi monomeri: (4) Druga metoda za zmanjšanje hlapnosti stirena je uvedba drugih enot, kot so diciklopentadien in njegovi derivati, v ogrodje nenasičenih poliestrskih smol, da se doseže nizka viskoznost in končno zmanjša vsebnost stirenskega monomera.

Pri iskanju načina za rešitev problema izhlapevanja stirena je treba celovito preučiti uporabnost smole pri obstoječih metodah oblikovanja, kot so površinsko brizganje, postopek laminiranja, postopek SMC oblikovanja, stroške surovin za industrijsko proizvodnjo in združljivost s sistemom smol. , reaktivnost smole, viskoznost, mehanske lastnosti smole po oblikovanju itd. V moji državi ni jasne zakonodaje o omejevanju izhlapevanja stirena. Vendar pa je z izboljšanjem življenjskega standarda ljudi in ozaveščenosti ljudi o lastnem zdravju in varstvu okolja le vprašanje časa, kdaj bo potrebna ustrezna zakonodaja za nenasičeno potrošniško državo, kot smo mi.

5. Smola, odporna proti koroziji

Ena od večjih uporab nenasičenih poliestrskih smol je njihova korozijska odpornost na kemikalije, kot so organska topila, kisline, baze in soli. Glede na uvedbo strokovnjakov za mreže nenasičenih smol so trenutne korozijsko odporne smole razdeljene v naslednje kategorije: (1) o-benzenski tip; (2) izobenzenski tip; (3) p-benzenski tip; (4) bisfenol A tip; (5) vinil estrski tip; in druge, kot so ksilenski tip, tip halogenov vsebujočih spojin itd. Po desetletjih nenehnih raziskav več generacij znanstvenikov sta bila korozija smole in mehanizem korozijske odpornosti temeljito preučena. Smola se modificira z različnimi metodami, kot je vnos molekularnega ogrodja, ki je težko odporen proti koroziji, v nenasičeno poliestrsko smolo ali uporaba nenasičenega poliestra, vinil estra in izocianata za oblikovanje prepletene mrežne strukture, kar je zelo pomembno za izboljšanje korozijske odpornosti smole. Korozijska odpornost je zelo učinkovita, smola, proizvedena z metodo mešanja kisle smole, pa lahko doseže tudi boljšo korozijsko odpornost.

V primerjavi zepoksidne smole,Nizki stroški in enostavna obdelava nenasičenih poliestrskih smol sta postali velika prednost. Po mnenju strokovnjakov za nenasičene poliestrske smole je korozijska odpornost nenasičenih poliestrskih smol, zlasti odpornost na alkalije, precej slabša od odpornosti epoksidnih smol. Ne morejo nadomestiti epoksidnih smol. Trenutno je porast protikorozijskih tal ustvaril priložnosti in izzive za nenasičene poliestrske smole. Zato ima razvoj posebnih protikorozijskih smol široke možnosti.

drtgf (3)

6.Gel premaz smole

drtgf (4)

Gel premaz igra pomembno vlogo v kompozitnih materialih. Ne le da ima dekorativno vlogo na površini izdelkov iz FRP, temveč tudi vlogo pri odpornosti proti obrabi, staranju in kemični koroziji. Po mnenju strokovnjakov iz mreže nenasičenih smol je smer razvoja gel premazov razvoj gel premazov z nizko stopnjo izhlapevanja stirena, dobrim sušenjem na zraku in visoko odpornostjo proti koroziji. Na trgu je veliko toplotno odpornih gel premazov. Če je material FRP dlje časa potopljen v vročo vodo, se na površini pojavijo mehurji. Hkrati se zaradi postopnega prodiranja vode v kompozitni material površinski mehurji postopoma širijo. Mehurji ne vplivajo le na videz gel premaza, temveč postopoma zmanjšujejo tudi trdnostne lastnosti izdelka.

Podjetje Cook Composites and Polymers Co. iz Kansasa v ZDA uporablja epoksi in glicidil eter terminirane metode za izdelavo gel premaza z nizko viskoznostjo ter odlično odpornostjo na vodo in topila. Poleg tega podjetje uporablja tudi s polieter poliolom modificirano in epoksi terminirano smolo A (fleksibilna smola) in z diciklopentadienom (DCPD) modificirano smolo B (trda smola), ki imata obe lastnosti. Po mešanju ima smola z vodoodpornostjo ne le dobro vodoodpornost, temveč tudi dobro žilavost in trdnost. Topila ali druge nizkomolekularne snovi prodrejo v sistem FRP materiala skozi plast gel premaza in postanejo vodoodporna smola z odličnimi celovitimi lastnostmi.

7. Nenasičena poliestrska smola, ki se strjuje s svetlobo

Značilnosti nenasičenih poliestrskih smol, ki se strjujejo s svetlobo, so dolg čas obdelave in hitra hitrost strjevanja. Nenasičene poliestrske smole lahko izpolnjujejo zahteve za omejevanje izhlapevanja stirena s svetlobnim strjevanjem. Zaradi napredka fotosenzibilizatorjev in svetlobnih naprav so bili postavljeni temelji za razvoj fotostrjljivih smol. Različne nenasičene poliestrske smole, ki se strjujejo z UV-žarki, so bile uspešno razvite in dane v proizvodnjo v velikih količinah. Z uporabo tega postopka so se izboljšale lastnosti materiala, procesna učinkovitost in odpornost površine proti obrabi, prav tako pa se je izboljšala tudi učinkovitost proizvodnje.

8. Nizkocenovna smola s posebnimi lastnostmi

Takšne smole vključujejo penaste smole in vodne smole. Trenutno se pomanjkanje lesne energije povečuje. Prav tako primanjkuje usposobljenih delavcev, ki delajo v lesnopredelovalni industriji, in ti delavci so vse bolj plačani. Takšni pogoji ustvarjajo pogoje za vstop inženirskih plastik na trg lesa. Nenasičene penaste smole in smole, ki vsebujejo vodo, se bodo zaradi nizkih stroškov in visoke trdnosti razvijale kot umetni les v pohištveni industriji. Uporaba bo na začetku počasna, nato pa se bo z nenehnim izboljševanjem tehnologije predelave ta uporaba hitro razvijala.

Nenasičene poliestrske smole se lahko penijo za izdelavo penastih smol, ki se lahko uporabljajo kot stenske plošče, vnaprej oblikovane kopalniške predelne stene in drugo. Žilavost in trdnost penaste plastike z nenasičeno poliestrsko smolo kot matrico sta boljši od penaste PS; lažje jo je obdelovati kot penasti PVC; stroški so nižji od stroškov penaste poliuretanske plastike, dodatek zaviralcev gorenja pa jo lahko naredi tudi negorljivo in proti staranju. Čeprav je tehnologija nanašanja smole v celoti razvita, uporabi penaste nenasičene poliestrske smole v pohištvu ni posvečali veliko pozornosti. Po raziskavah so nekateri proizvajalci smol pokazali veliko zanimanje za razvoj te nove vrste materiala. Nekatera glavna vprašanja (koža, struktura satja, časovno razmerje med gelom in penjenjem, nadzor eksotermne krivulje) še niso bila v celoti rešena pred komercialno proizvodnjo. Dokler ne bo odgovora, se bo ta smola zaradi nizkih stroškov lahko uporabljala le v pohištveni industriji. Ko bodo te težave rešene, se bo ta smola široko uporabljala na področjih, kot so penasti materiali, ki zavirajo gorenje, namesto da bi zgolj izkoristila svojo ekonomičnost.

Nenasičene poliestrske smole, ki vsebujejo vodo, lahko razdelimo na dve vrsti: vodotopne in emulzijske. Že v šestdesetih letih prejšnjega stoletja so v tujini obstajali patenti in literaturna poročila na tem področju. Pri smoli, ki vsebuje vodo, se voda kot polnilo doda smoli, preden se smola gelira, vsebnost vode pa lahko doseže do 50 %. Takšna smola se imenuje WEP smola. Smola ima značilnosti nizke cene, majhne teže po strjevanju, dobre odpornosti proti gorenju in majhnega krčenja. Razvoj in raziskave smol, ki vsebujejo vodo, so se v naši državi začele v osemdesetih letih prejšnjega stoletja in trajajo že dolgo časa. Kar zadeva uporabo, se uporablja kot sidrno sredstvo. Vodna nenasičena poliestrska smola je nova vrsta UPR. Tehnologija v laboratoriju postaja vse bolj zrela, vendar je raziskav o uporabi manj. Težave, ki jih je treba še naprej reševati, so stabilnost emulzije, nekatere težave v procesu strjevanja in oblikovanja ter težave z odobritvijo strank. Na splošno lahko 10.000-tonska nenasičena poliestrska smola vsako leto proizvede približno 600 ton odpadne vode. Če se krčenje, ki nastane med proizvodnim procesom nenasičene poliestrske smole, uporabi za proizvodnjo smole, ki vsebuje vodo, se bodo stroški smole zmanjšali in rešil problem varstva okolja med proizvodnjo.

Ukvarjamo se z naslednjimi izdelki iz smol: nenasičena poliestrska smola;vinilna smola; gel premazna smola; epoksidna smola.

drtgf (5)