Polyesterové pryskyřice: výroba a manipulace

V posledních letech se polyesterové pryskyřice staly velmi oblíbenými. Především jsou v poptávce jako hlavní součásti při výrobě skleněných vláken, odolných a lehkých konstrukčních materiálů.

Výroba pryskyřic: první stupeň

Jak začíná výroba polyesterových pryskyřic? Tento proces začíná destilací oleje - během tohoto období se uvolňují různé látky: benzen, ethylen a propylen. Jsou nezbytné pro výrobu antihydridů, polybázických kyselin, glykolů. Po společném vaření vytvářejí všechny tyto komponenty takzvanou základovou pryskyřici, která musí být v určitém stupni zředěna styrenem. Poslední látka může být například 50% konečného produktu. V rámci této fáze je také možné prodat již připravenou pryskyřici, ale výrobní fáze ještě neskončila: nezapomeňte na nasycení různými přísadami. Díky těmto složkám získává dokončená pryskyřice své jedinečné vlastnosti.

Složení směsi se může lišit od výrobce - je spousta, co závisí na tom, kde bude polyesterová pryskyřice použita. Odborníci zvolí nejoptimálnější kombinaci, výsledkem této práce budou látky s úplně jinými vlastnostmi.

Výroba pryskyřic: druhá fáze

Je důležité, aby hotová směs byla pevná - obvykle čeká na ukončení procesu polymerace. Pokud by byla přerušena a materiál byl v prodeji, byl jen částečně polymerizován. Pokud se s ním nic neděje, polymerace bude pokračovat, látka se nutně vytvrdí. Z těchto důvodů je životnost pryskyřice velmi omezená: čím starší je materiál, tím horší jsou její konečné vlastnosti. Polymerizace může být rovněž zpomalena - pro toto použití chladniček není žádné vytvrzení.

K dokončení fáze výroby a k výrobě hotových výrobků musí být k pryskyřici přidány dvě důležité látky: katalyzátor a aktivátor. Každá z nich plní svou funkci: ve směsi začíná tvorba tepla, což přispívá k procesu polymerace. To znamená, že zdroj tepla zvenčí není nutný - všechno se děje bez něj.

Průběh polymerace je řízen - proporce komponent jsou řízeny. Vzhledem k tomu, že potenciálně výbušná směs může vyplynout z kontaktu mezi katalyzátorem a aktivátorem, je tato látka obvykle zavedena do pryskyřice pouze při výrobě, před použitím se přidá katalyzátor, obvykle se dodává odděleně. Pouze tehdy, když je proces polymerace zcela ukončen, látka se vytvrdí, můžeme usoudit, že výroba polyesterových pryskyřic je u konce.

Spuštění pryskyřic

Co je to v původním stavu? Je to medovitá viskózní tekutina, jejíž barva se může měnit od tmavě hnědé až světle žluté. Když je zaváděno určité množství tvrdidel, nejprve se polyesterová pryskyřice mírně zahušťuje a získává želatinový stav. O trochu později se konzistence podobá kaučuku, pak - látka se vytvrdí (stává se tekutým, nerozpustným).

Tento proces se nazývá vytvrzování, protože se vyskytuje během několika hodin při běžné teplotě. Když je pryskyřice v pevném stavu, připomíná tvrdý a trvanlivý materiál, který lze snadno barvit v různých barvách. Používá se zpravidla v kombinaci se skleněnými vlákny (polyesterovými skleněnými vlákny), slouží jako konstrukční prvek pro výrobu různých výrobků - to je polyesterová pryskyřice. Pokyn při práci s takovými směsmi je velmi důležitý. Je nutné dodržet každý z jeho bodů.

Hlavní výhody

Polyesterové pryskyřice ve vytvrzeném stavu jsou pozoruhodné stavební materiály. Jsou charakterizovány tvrdostí, vysokou pevností, vynikajícími dielektrickými vlastnostmi, odolností proti opotřebení, chemickou odolností. Nezapomeňte, že v procesu používání výrobků vyrobených z polyesterové pryskyřice jsou z hlediska životního prostředí bezpečné. Určité mechanické vlastnosti směsí, které se používají ve spojení se skleněnými tkaninami, připomínají strukturální parametry oceli (v některých případech i překračují). Výrobní technologie je levná, jednoduchá, bezpečná, protože látka se vytvrzuje při normální pokojové teplotě, není třeba rovnoměrné nanášení tlaku. Nevytváří se žádné těkavé nebo jiné vedlejší produkty, pozoruje se pouze malé sražení. Proto k výrobě výrobku nejsou potřebná nákladná objemná zařízení, není zapotřebí tepelné energie, díky níž podniky rychle zvládnou jak velkou, tak malou tonáž. Nezapomeňte na nízké náklady na polyesterové pryskyřice - tato hodnota je dvakrát nižší než u epoxidových analogů.

Růst výroby

Nedá se ignorovat skutečnost, že výroba nenasycené polyesterové pryskyřice roste každým rokem - to platí nejen pro naši zemi, ale i pro obecné zahraniční trendy. Pokud si myslíte názor odborníků, tato situace určitě zůstane v dohledné budoucnosti.

Nevýhody pryskyřic

Samozřejmě, polyesterové pryskyřice mají také některé nevýhody, jako všechny ostatní materiály. Například při výrobě se jako rozpouštědlo používá styren. Je hořlavý, velmi toxický. V současné době již byly vytvořeny takové značky, které ve své skladbě nemají styren. Další zjevná nevýhoda: hořlavost. Neupravené nenasycené polyesterové pryskyřice hoří stejně jako tvrdé dřevo. Tento problém je řešen: v kompozici látky se někdy zavádějí práškové plnidla (nízkomolekulární organické sloučeniny obsahující fluor a chlor, oxid antimonitý), někdy se používá chemická modifikace - tetrachlorftalová, chlorendendové kyseliny, některé multimery: vinylchloroacetát, chlorstyren a další sloučeniny obsahující chlor.

Složení pryskyřic

Pokud uvážíme složení polyesterových nenasycených pryskyřic, můžeme si uvědomit, že se jedná o vícesložkovou směs chemických prvků různé povahy - každá z nich splňuje určité úkoly. Hlavní komponenty jsou polyesterové pryskyřice, které plní různé funkce. Například polyester je hlavní složkou. Je to produkt polykondenzační reakce vícesytných alkoholů, které interagují s anhydridy nebo vícesytnými kyselinami.

Pokud mluvíme o vícesytných alkoholech, pak existuje poptávka po diethylenglykolu, ethylenglykolu, glycerinu, propylenglykolu, dipropylenglykolu. Jako anhydridy se používají kyseliny adipové, kyseliny fumarové, anhydridy kyseliny ftalové a kyseliny maleinové. Odlévání polyesterové pryskyřice by bylo sotva možné, pokud by byl polyester ve stavu připravenosti pro zpracování s nízkou molekulovou hmotností (asi 2000). Během procesu tvarování se převádí na polymer, který má trojrozměrnou síťovou strukturu, vysokou molekulovou hmotnost (po zavedení iniciátorů vytvrzování). Tato struktura poskytuje chemickou odolnost, vysokou pevnost materiálu.

Rozpouštědlový monomer

Další povinnou složkou je monomer rozpouštědla. V tomto případě má rozpouštědlo dvojí funkci. V prvním případě je nutné, aby se snížila viskozita pryskyřice na požadovanou úroveň zpracování (protože samotný polyester je příliš silný).

Na druhou stranu se monomer podílí na procesu kopolymerace s polyesterem, čímž zajistí optimální rychlost polymerace a vysokou hloubku vytvrzování materiálu (pokud se polyestery považují zvlášť, jejich vytvrzování probíhá poměrně pomalu). Hydroperoxid je stejná složka, která je nutná k převedení na pevný stav z kapaliny - pouze tak, že všechny její vlastnosti jsou získány polyesterovou pryskyřicí. Při práci s polyesterovými nenasycenými pryskyřicemi je také povinné použití katalyzátoru.

Akcelerátor

Tato složka může být začleněna do polyesterů jak v době výroby, tak při zpracování (před zavedením iniciátoru). Pro vytvrzení polymerů jsou nejoptimálnějšími urychlovačemi soli kobaltu (oktoát kobaltu, naftenát). Polymerizace by měla být nejen urychlena, ale také aktivována, i když v některých případech je zpomalena. Tajemství spočívá v tom, že pokud nepoužíváte urychlovače a iniciátory, v hotové látce se vytvoří volné radikály, kvůli nimž polymerizace nastane předčasně - přímo během skladování. Abyste zabránili tomuto jevu, nemůžete to udělat bez zpomalení retardéru (inhibitoru).

Princip inhibitoru

Mechanismus působení této složky je toto: interaguje s volnými radikály, které v důsledku toho vznikají v důsledku tvorby nízkoaktivních radikálů nebo sloučenin, které nemají radikální povahu. Funkce inhibitorů se obvykle provádí takovými látkami: chinony, tricresol, fenon, některé organické kyseliny. Ve složení polyesterů se inhibitory zavádějí během výroby v malých množstvích.

Další přísady

Komponenty popsané výše jsou základní, díky nim je možné pracovat s polyesterovou pryskyřicí jako pojivem. Nicméně, jak ukazuje praxe, v procesu tváření výrobků se do polyesterů zavádí velký počet aditiv, které mají navíc řadu funkcí, mění vlastnosti výchozího materiálu. Mezi těmito složkami lze uvést práškové plnidla - jsou zavedena speciálně ke snížení smrštění, snížení nákladů na materiál, zvýšení požární odolnosti. Mělo by se také zmínit o skleněných vláknech (výztužných plnidlech), jejichž použití je způsobeno zvýšenou mechanickou vlastností. Existují další přísady: stabilizátory, plastifikátory, barviva a tak dále.

Skleněné rohože

Pokud jde o tloušťku, struktura skleněných vláken se může lišit. Skleněná vlákna - sklolaminát, které jsou rozřezány na malé kousky, jejich délka se pohybuje v rozmezí 12-50 mm. Prvky se lepí společně s jiným dočasným pojivem, kterým je obvykle prášek nebo emulze. Epoxidová polyesterová pryskyřice se používá k výrobě skleněných rohoží, které se skládají z vláken umístěných náhodně, skelných vláken, jejichž vzhled připomíná obyčejnou tkaninu. Pro dosažení co možná největšího kalení byste měli používat různé druhy skelných vláken.

Obecně platí, že skleněné rohože mají menší sílu, ale jsou mnohem snadněji zpracovatelné. Ve srovnání se skleněnými vlákny tento materiál lépe zopakuje tvar matice. Vzhledem k tomu, že vlákna jsou dostatečně krátká, mají chaotickou orientaci, mat se stěží pyšní velikou sílou. Nicméně může být velmi snadno impregnováno pryskyřicí, protože je měkká, zatímco je volná a tlustá, to je poněkud jako houba. Materiál je opravdu měkký, snadno tvarovaný. Laminát, který je vyroben z takových rohoží, má pozoruhodné mechanické vlastnosti, má vysokou odolnost proti atmosférickým podmínkám (i po dlouhou dobu).

Kde používat skleněné rohože

Mat se uplatňuje v oblasti tváření kontaktů, takže je možné vyrábět zboží složitých tvarů. Výrobky vyrobené z takového materiálu se používají v různých oblastech:

• V lodním průmyslu (stavba kánoí, člunů, jachet, řezníků na ryby, různých vnitřních struktur atd.);
• Skleněná rohož a polyesterová pryskyřice se používají v automobilové výrobě (různé části strojů, válců, dodávkových vozidel, difuzorů, cisteren, informačních panelů, pouzder apod.);
• Ve stavebnictví (některé prvky dřevěných výrobků, konstrukce autobusových zastávek, dělící příčky atd.).

Sklářské mlýny mají různou hustotu, stejně jako tloušťku. Oddělíme materiál o hmotnosti jednoho metru čtverečního, který se měří v gramech. Tam je poměrně tenký materiál, téměř vzdušný (skleněná vlna), tam je také tlustý, téměř jako přikrývka (používané k zajištění, že výrobek má požadovanou tloušťku, má požadovanou sílu).