Dom
Otvor
Poliesteri su oni polimeri čiji lanci makromolekula sadrže eterske skupine koje sadrže kisik oblika - C - O - C - ili esterske skupine oblika
Prva vrsta poliestera naziva se polieteri, a druga vrsta poliesteri. U obradi drva poli- ili oligoesteri se koriste u značajnim količinama.
Poli- ili oligoesteri se dijele na zasićene i nezasićene.
Nema višestrukih dvostrukih veza u lancima zasićenih poli- ili oligoesterskih molekula. Zasićeni poliesteri se dobivaju polikondenzacijom zasićenih dibazičnih kiselina (ili njihovih anhidrida) s di- ili trihidričnim alkoholima.
Zasićeni oligoesteri dobiveni u prisutnosti biljnih ulja nazivaju se alkidne smole.
Zasićeni oligoester na bazi dihidričnog alkohola etilen glikola i adipinske kiseline ima sljedeću strukturu:
Nezasićeni poliesteri se dobivaju polikondenzacijom nezasićenih (nezasićenih) dibazičnih kiselina (ili njihovih anhidrida) s di- ili trihidričnim alkoholima, stoga u lancima molekula nastalih oligomera ili polimera postoji reaktivna dvostruka veza - R - CH = CH - R -.
Nezasićeni poliester na bazi nezasićenog anhidrida maleinske kiseline i dihidričnog alkohola etilen glikola ima oblik:
Sljedeće poliesterske smole naširoko se koriste u obradi drva:
Alkidne gliftalne smole sintetiziraju se kondenzacijom glicerola s ftalnim anhidridom u prisutnosti masnih kiselina biljnih ulja u talini na temperaturi od 220-240 0 C. Dobivaju se oligomeri sljedeće strukture:
Kao rezultat kondenzacije nastaju linearni i razgranati termoreaktivni oligomeri, koji naknadno polagano otvrdnjavaju međudjelovanjem preostalih reaktivnih hidroksilnih skupina - OH i karboksilnih skupina - COOH i tvore mrežaste netopljive i netaljive prevlake.
Vanjski znakovi gliptala. To su vrlo viskozne, ljepljive, prozirne tvari. Boja gliftala kreće se od svijetlo žute do žuto-smeđe.
Osnovna svojstva. Gliftali imaju molekularnu težinu od 1500 do 5000. Otapaju se u toluenu, alkoholu, ksilenu i white spiritu. Obično se gliftali odmah otapaju u organskim otapalima i dobivaju se otopine s koncentracijom oligomera (gliftala) od 40-60%. Gustoća otopina je 900 - 1050 kg/m3.
Gliftali su duroplasti i na sobnoj temperaturi polako se stvrdnjavaju ili, kako se obično kaže, "suše se". U nedostatku biljnih ulja, tijekom stvrdnjavanja, opaža se značajno skupljanje materijala, a nakon "sušenja" nastaju krhki premazi.
Kako bi se smanjilo skupljanje, ubrzalo stvrdnjavanje i povećala elastičnost premaza, gliftali se modificiraju biljnim uljima.
Ovisno o količini dodanog ulja, razlikuju se sljedeće vrste gliftala:
· Ultramršava GF. Sadrže manje od 34% ulja.
· Mršavi gliftali s udjelom ulja od 34% do 45%.
· Srednji GF, u kojem je biljno ulje od 46% do 55%.
· Masni gliftali sadrže od 56% do 70%.
· I vrlo masne gliptale, u kojima ulja može biti više od 70%.
Radna temperatura očvrslih premaza na bazi gliftala je od -- 20 0 C do + 100150 0 C.
Primjena gliftala. Gliptalne smole (oligomeri) se uglavnom koriste:
kao glavna komponenta (baza) boja i lakova (završnih) materijala, kao što su lakovi, emajli, boje, temeljni premazi
kao podloga za ljepila,
kao vezivo u proizvodnji stakloplastike,
za impregnaciju teksturiranih i pokrovnih papira u proizvodnji smolnih folija za oblaganje namještaja.
Više od 70% ukupne količine proizvedenih alkidnih poliesterskih smola koristi se za proizvodnju lakova i emajla. Premazi ili ljepljivi spojevi nakon stvrdnjavanja gliptala imaju svojstva protiv korozije, ugodna izgled, otpornost na vremenske uvjete i otpornost na toplinu do 150 0 C.
Osim ulja za ubrzano otvrdnjavanje, gliftalima se dodaju i ubrzivači - sikatori, uglavnom naftenati ili rezinati kobalta i mangana.
pentaftali (PF)
Alkidne pentaftalne smole proizvode se na isti način kao i gliftalne smole, samo se umjesto glicerina koristi tetrahidrični alkohol - pentaeritritol. Dobiveni su oligomeri sljedeće strukture:
Kao rezultat kondenzacije prvo nastaju razgranati termoreaktivni oligomeri, koji se naknadno stvrdnjavaju interakcijom preostalih reaktivnih hidroksilnih skupina - OH i karboksilnih skupina - COOH i tvore mrežaste netopljive i netaljive prevlake. Reaktivnost pentaeritritola veća je od glicerola, pa je stvrdnjavanje pentaftala brže i lakše.
Vanjske karakteristike pentaftala su iste kao i kod gliptala.
Glavna svojstva i primjena pentaftala slična su onima karakterističnim za gliftale.
Tijekom stvrdnjavanja pentaftalnih alkidnih smola također se dobivaju krhke prevlake i opaža se skupljanje materijala, stoga se alkidne pentaftalne smole modificiraju uljima, urea-formaldehidnim oligomerima, organosilikonskim tekućinama, nitrocelulozom i drugim reagensima. Kako bi se ubrzalo "sušenje" premaza, u pentaftale se uvode i sušači.
Nakon modifikacije, brzina stvrdnjavanja pentaftala se povećava. Stvrdnuti premazi na bazi pentaftala imaju veću mehaničku čvrstoću, radni vijek i granice radne temperature od premaza na bazi gliftala.
Proizvodi zaštićeni premazima na bazi alkidnih smola mogu se koristiti na otvorenom. Alkidni lakovi, emajli (na primjer, PF-115 emajl), primeri i kitovi koriste se za pokrivanje karoserija automobila, vagona podzemne željeznice, poljoprivrednih strojeva, karoserija hladnjaka, parketa, okvira prozora, dijelova namještaja, skija i drugih proizvoda.
Materijali na bazi gliftalnih alkidnih smola označeni su slovima GF, a oni na bazi pentaftalnih smola - slovima PF.
Polietilen tereftalat (PET ili PET)
Polietilentereftalat također pripada skupini zasićenih poliestera.
Zasićeni poliester na bazi dihidričnog alkohola etilen glikola i tereftalne kiseline ima sljedeću strukturu:
Vanjski znakovi polietilen tereftalata. Kristalni PET je bijela, čvrsta, postojana tvar bez mirisa. Amorfni PET je proziran, bezbojan polimer. Teži od vode. Na temperaturama iznad 100 ° C, polietilen tereftalat se hidrolizira (uništava) otopinama alkalija, a na 200 ° C - čak i vodom.
Osnovna svojstva. PET je termoplast gustoće od 1380 - 1400 kg/m 3 i tališta od ~ 255 - 265 0 C. Temperatura omekšavanja od ~ 245 - 248 0 C. Ima visoku kemijsku otpornost; na hladnoći se ne otapa u vodi, u tradicionalnim organskim otapalima ili u razrijeđenim otopinama kiselina i lužina. Stabilan u otopinama sredstava za izbjeljivanje. Otapa se samo pri zagrijavanju na 40 - 150 0 C u aromatskim (slične strukture) ugljikovodicima, kao što su fenol, krezol, u smjesi alkohola i benzena. Otporan na moljce i mikroorganizme, dobar dielektrik. Polietilen tereftalat karakterizira visoka čvrstoća, otpornost na abraziju i ponovljene deformacije tijekom istezanja i savijanja; otporan na svjetlo, x-zrake i -zrake. Raspon radnih temperatura od - 60 0 C do + 170 0 C.
Primjena polietilen tereftalata. Oko 80% ukupnog proizvedenog PET-a koristi se za proizvodnju lavsan vlakana. ostalo trgovačka imena vlakna - terylene, dacron, tetheron, elan, tergal, tesil. Vlakna se ne gužvaju, imaju visoku čvrstoću, elastičnost, te su otporna na svjetlo i habanje. Svojstva su slična acetatnim vlaknima. Modificirana vlakna lako se boje.
Tkanine su izrađene od PET vlakana tehnička namjena za radnu odjeću, cerade, ribarske mreže, užad, vatrogasna crijeva, remenje. Osim toga, tkanine za namještaj i draperije za presvlake tapeciranog namještaja proizvode se od PET vlakana.
Oko 20% proizvedenog PET-a koristi se za izradu filma. Filmovi su prozirni, postojani, nepropusni za vodenu paru, kisik, dušik i pare otapala. U tom smislu, koriste se za pakiranje prehrambeni proizvodi, za proizvodnju boca za gazirana pića i sokove. Osim toga, filmovi se koriste kao podloga za razne vrpce za zvučno i zvučno snimanje, u proizvodnji filmskih i fotografskih filmova.
Nezasićeni oligo- i poliesteri
Među nezasićenim poliesterima najčešći su produkti kondenzacije maleinskog anhidrida s etilen glikolom koji se nazivaju oligoester maleati i imaju sljedeću strukturu:
Rezultirajući oligoester maleati sadrže nezasićenu vezu - R - CH 2 = CH 2 - R -, koja se može lako očvrsnuti na sobnoj temperaturi bez otpuštanja nusproizvoda niske molekularne težine.
Vanjske karakteristike oligoester maleata. To su prozirne, bezbojne tekućine niske viskoznosti. Propušta 92% sunčeve svjetlosti. Ne mijenja prirodnu boju drva.
Osnovna svojstva. Oligoestermaleinati - duroplasti s gustoćom od 1100-1500 kg / cm 3; imaju molekularnu težinu od 300 do 3000 i vrlo su topljivi u organskim otapalima i monomerima. Otopine oligoethermaleinata imaju nisku viskoznost, prozirne su i ne mijenjaju prirodnu boju drva. Imaju dobru adheziju na stakloplastike, papir i metale. Prilikom “sušenja”, tj. stvrdnjavanjem kako bi se dobio postojan polimer s mrežastom strukturom, uočeno je minimalno skupljanje premaza.
U pravilu se nezasićeni oligoesteri otapaju pri T = 70 0 C u monomeru (najčešće u stirenu) i dobivaju se 60-75% otopine. Ove otopine nazivaju se NPS nezasićene poliesterske smole. Služe kao osnova za veziva u proizvodnji stakloplastike i koriste se za impregnaciju papira te za izradu lakova, emajla i temeljnih premaza.
Ubrzano stvrdnjavanje premaza provodi se ili zagrijavanjem, ili pod utjecajem ultraljubičastih (UV) ili infracrvenih zraka (IR), ili pod utjecajem ubrzanog elektronskog snopa (ABE). Do skrućivanja (umrežavanja) molekula dolazi zbog otvaranja dvostrukih veza u molekulama oligoestera i u molekulama monomera stirena, uslijed čega se molekule oligoestera umrežuju s “mostovima” molekula stirena.
Kako bi se uklonila krhkost, povećala elastičnost i mehanička čvrstoća premaza, nezasićeni oligo-(poli)esteri se modificiraju zasićenim kiselinama (adipinska, sebacinska, ftalna). Premazi na bazi modificiranih poliestera su tvrdi, mehanički jaki, imaju sjaj, dobra elektroizolaciona svojstva i otporni su na vodu, benzin, ulja i razrijeđene kiseline. Premazi su otporni na temperature od +80 - +100 0 C.
Primjena nezasićenih poli- i oligoestera. Koriste se za izradu izolacije u elektro i radiotehnici, cementa, samonivelirajućih podova i stakloplastike. Fiberglas se koristi za izradu karoserija automobila, branika i dijelova za ugađanje automobila. Trupovi čamaca i čamaca izrađuju se od stakloplastike impregnirane nezasićenim poliesterom, te se popravljaju oštećenja na karoserijama automobila, čamaca i čamaca. Nezasićene poliesterske smole su jeftinije i praktičnije od epoksidnih smola. Manje su viskozni, lako se nanose i brzo suše u normalnim uvjetima. Nezasićene poliesterske smole dobro su kompatibilne s raznim pigmentima, bojama, plastifikatorima i suhim rinfuznim punilima (kreda, talk, pijesak, kaolin i dr.) Od njih se lijevanjem u kalupe izrađuju ukrasni proizvodi: okovi, figurice, gumbi i ostali galanterijski proizvodi , polimerbeton i umjetni kamen (ploče za namještaj, prozorske klupice, podnožja, obloge kamina, umivaonici, kade, umivaonici, pločice).
Lakovi i temeljni premazi na bazi nezasićenih poliestera konvencionalno se označavaju slovima PE, PN, NPS. Lakovi se koriste za završnu obradu namještaja najviše klase, za završnu obradu televizijske i radio opreme (na primjer, hladno sušivi lak marke PE-265).
Poliesterska ljepila koriste se za lijepljenje azbestno-cementnih ploča i ploča od drvenih vlakana, saćaste plastike i drugih materijala.
Posljednjih godina poliesterske smole su dobile veliku popularnost. Prije svega, oni su traženi kao vodeće komponente u proizvodnji stakloplastike, jake i lagane
Proizvodnja smole: prva faza
Gdje počinje proizvodnja poliesterskih smola? Ovaj proces počinje destilacijom nafte - tijekom toga se oslobađaju različite tvari: benzen, etilen i propilen. Oni su neophodni za proizvodnju antihidrida, polibazičnih kiselina i glikola. Nakon kuhanja zajedno, sve ove komponente stvaraju takozvanu baznu smolu, koja se u određenoj fazi mora razrijediti stirenom. Potonja tvar, na primjer, može činiti 50% od gotovi proizvodi. U sklopu ove faze dopuštena je i prodaja gotove smole, ali faza proizvodnje još nije završena: ne treba zaboraviti na zasićenje raznim dodacima. Upravo zahvaljujući takvim komponentama gotova smola dobiva svoja jedinstvena svojstva.
Sastav smjese može mijenjati proizvođač - puno ovisi o tome gdje će se točno koristiti poliesterska smola. Stručnjaci odabiru najoptimalnije kombinacije; rezultat takvog rada bit će tvari s potpuno različitim svojstvima.
Proizvodnja smole: druga faza
Važno je da je gotova smjesa čvrsta - obično se čeka dok proces polimerizacije ne dođe do kraja. Ako je prekinut, ali materijal je u prodaji, samo je djelomično polimeriziran. Ako ne učinite ništa s njim, polimerizacija će se nastaviti i tvar će se sigurno stvrdnuti. Iz tih je razloga rok trajanja smole vrlo ograničen: što je materijal stariji, to su njegova konačna svojstva lošija. Polimerizacija se također može usporiti - za to se koriste hladnjaci, tamo ne dolazi do stvrdnjavanja.
Da bi se faza proizvodnje završila i smola dobila, također je potrebno dodati dvije važne tvari: katalizator i aktivator. Svaki od njih obavlja svoju funkciju: stvaranje topline počinje u smjesi, što potiče proces polimerizacije. Odnosno, vanjski izvor topline nije potreban - sve se događa bez njega.
Regulira se tijek procesa polimerizacije - kontroliraju se omjeri komponenti. Budući da kontakt između katalizatora i aktivatora može rezultirati eksplozivnom smjesom, potonji se obično unosi u smolu isključivo kao dio proizvodnje; katalizator se dodaje prije upotrebe, obično se isporučuje zasebno. Tek kada je proces polimerizacije potpuno završen i tvar očvrsne možemo zaključiti da je proizvodnja poliesterskih smola završena.
Izvorne smole
Kakav je ovaj materijal u izvornom stanju? To je viskozna tekućina poput meda čija boja može varirati od tamnosmeđe do svijetložute. Kada se uvede određena količina učvršćivača, poliesterska smola se prvo malo zgusne, a zatim poprima želatinozno stanje. Malo kasnije, konzistencija podsjeća na gumu, tada se tvar stvrdne (postaje infuzibilna, netopljiva).
Ovaj proces se obično naziva stvrdnjavanje, budući da se odvija za nekoliko sati na normalnoj temperaturi. Kad je smola čvrsta, nalikuje čvrstom, izdržljivom materijalu koji se lako može obojiti u različite boje. U pravilu se koristi u kombinaciji s staklenim vlaknima (poliesterskim staklenim vlaknima), djeluje kao strukturni element za proizvodnju raznih proizvoda - to je poliesterska smola. Upute pri radu s takvim smjesama vrlo su važne. Mora se pratiti svaka točka.
Glavne prednosti
Poliesterske smole kada se stvrdnu, izvrsni su strukturni materijali. Odlikuje ih tvrdoća, visoka čvrstoća, odlična dielektrična svojstva, otpornost na habanje i kemijska otpornost. Ne zaboravite da su tijekom rada proizvodi izrađeni od poliesterske smole sigurni s ekološkog gledišta. Određene mehaničke kvalitete mješavina koje se koriste u kombinaciji sa staklenim tkaninama slične su u svojim performansama parametrima (u nekim slučajevima ih čak i premašuju). Tehnologija proizvodnje je jeftina, jednostavna i sigurna, budući da se tvar stvrdnjava na normalnoj sobnoj temperaturi i čak ne zahtijeva primjenu pritiska. Nema ispuštanja hlapljivih ili drugih nusproizvoda; opaža se samo lagano skupljanje. Dakle, da bi se proizveo proizvod, nema potrebe za skupim glomaznim instalacijama i nema potrebe za toplinskom energijom, zahvaljujući čemu poduzeća brzo savladavaju i veliku i malu proizvodnju proizvoda. Ne zaboravite na nisku cijenu poliesterskih smola - ova brojka je dva puta niža od one kod epoksidnih analoga.
Rast proizvodnje
Ne može se zanemariti činjenica da u trenutku Proizvodnja nezasićene poliesterske smole svake godine dobiva na zamahu - to se ne odnosi samo na našu zemlju, već i na opće inozemne trendove. Ako je vjerovati mišljenju stručnjaka, ovakvo stanje sigurno će se nastaviti iu dogledno vrijeme.
Nedostaci smola
Naravno, poliesterske smole imaju i neke nedostatke, kao i svaki drugi materijal. Na primjer, stiren se koristi kao otapalo tijekom proizvodnje. Zapaljiv je i vrlo otrovan. Trenutno su već stvorene marke koje ne sadrže stiren. Još jedan očiti nedostatak: zapaljivost. Nemodificirane nezasićene poliesterske smole gore kao tvrdo drvo. Ovaj problem odlučiti: u tvar se uvode praškasta punila (niskomolekularni organski spojevi koji sadrže fluor i klor, antimonov trioksid), ponekad se koristi kemijska modifikacija - tetrakloroftalna, klorendinska kiselina, uvode se neki multimeri: vinil kloroacetat, klorostiren i drugi spojevi koji sadrže klor.
Sastav smole
Ako uzmemo u obzir sastav nezasićenih poliesterskih smola, možemo primijetiti višekomponentnu smjesu kemijski elementi različite prirode - svaki od njih obavlja specifične zadatke. Glavne komponente su poliesterske smole, obavljaju različite funkcije. Na primjer, poliester je glavna komponenta. To je produkt reakcije polikondenzacije koja reagira s anhidridima ili polibazičnim kiselinama.
Ako govorimo o polihidričnim alkoholima, onda su ovdje traženi dietilen glikol, etilen glikol, glicerin, propilen glikol, dipropilen glikol. Kao anhidridi koriste se adipinski, ftalni i maleinski anhidridi. Lijevanje poliesterske smole teško bi bilo moguće da poliester, kada je spreman za preradu, ima nisku molekulsku masu (oko 2000). Tijekom procesa oblikovanja proizvoda, on se pretvara u polimer s trodimenzionalnom mrežastom strukturom i masom (nakon uvođenja inicijatora stvrdnjavanja). Upravo ova struktura osigurava kemijsku otpornost i visoku čvrstoću materijala.
Otapalo-monomer
Druga potrebna komponenta je monomer otapala. U ovom slučaju otapalo ima dvostruku funkciju. U prvom slučaju potrebno je smanjiti viskoznost smole na razinu potrebnu za obradu (jer je sam poliester pregust).
S druge strane, monomer aktivno sudjeluje u procesu kopolimerizacije s poliesterom, zbog čega se osigurava optimalna brzina polimerizacije i visoka dubina stvrdnjavanja materijala (ako poliestere promatramo zasebno, njihovo stvrdnjavanje se odvija prilično sporo). Hidroperoksid je upravo ona komponenta koja je potrebna da se iz tekućeg pretvori u kruto stanje - samo tako poliesterska smola dobiva sve svoje kvalitete. Pri radu s nezasićenim poliesterskim smolama također je obavezna upotreba katalizatora.
Akcelerator
Ovaj se sastojak može dodati poliesterima i tijekom proizvodnje i tijekom obrade (prije dodavanja inicijatora). Za stvrdnjavanje polimera najoptimalniji ubrzivači su kobaltove soli (kobaltov oktoat, naftenat). Polimerizaciju je potrebno ne samo ubrzati, već i aktivirati, iako je u nekim slučajevima usporena. Tajna je u tome što ako ne koristite ubrzivače i inicijatore, oni će se samostalno formirati u gotovoj tvari zbog čega će se polimerizacija dogoditi prerano - točno tijekom skladištenja. Da biste spriječili ovaj fenomen, ne možete bez usporivača (inhibitora) stvrdnjavanja.
Princip rada inhibitora
Mehanizam djelovanja ove komponente je sljedeći: stupa u interakciju sa slobodnim radikalima koji se povremeno pojavljuju, što rezultira stvaranjem nisko aktivnih radikala ili spojeva koji uopće nemaju radikalnu prirodu. Funkciju inhibitora obično imaju sljedeće tvari: kinoni, trikrezol, fenon i neke organske kiseline. Inhibitori se dodaju poliesterima u malim količinama tijekom proizvodnje.
Ostali dodaci
Gore opisane komponente su glavne; zahvaljujući njima moguće je raditi s poliesterskom smolom kao vezivom. Međutim, kao što praksa pokazuje, u procesu oblikovanja proizvoda ima dovoljno veliki broj aditivi se uvode u poliestere, koji zauzvrat obavljaju različite funkcije i modificiraju svojstva izvorne tvari. Među takvim komponentama mogu se primijetiti praškasta punila - uvode se posebno kako bi se smanjilo skupljanje, smanjila cijena materijala i povećala otpornost na požar. Također treba istaknuti staklene tkanine (ojačavajuća punila), čija je upotreba posljedica povećanih mehaničkih svojstava. Postoje i drugi dodaci: stabilizatori, plastifikatori, boje itd.
Staklene prostirke
Stakloplastika može varirati u debljini i strukturi. Staklene prostirke su stakloplastike izrezane na male komadiće, čija duljina varira između 12-50 mm. Elementi se međusobno lijepe pomoću drugog privremenog veziva, koje je obično prah ili emulzija. Epoksidna poliesterska smola koristi se za izradu staklenih podloga koje se sastoje od nasumično raspoređenih vlakana, dok stakloplastika svojim izgledom podsjeća na običnu tkaninu. Da bi se postiglo maksimalno moguće ojačanje, potrebno je koristiti različite marke stakloplastike.
Općenito, staklene prostirke imaju manju čvrstoću, ali se mnogo lakše obrađuju. U usporedbi s fiberglasom, ovaj materijal bolje prati oblik matrice. Budući da su vlakna prilično kratka i nasumično usmjerena, prostirka se teško može pohvaliti velikom čvrstoćom. No, može se vrlo lako natopiti smolom jer je mekan, a spužvast i gust, pomalo podsjeća na spužvu. Materijal je jako mekan i može se bez problema oblikovati. Laminat, na primjer, koji je izrađen od takvih otirača, ima izvanredne karakteristike mehanička svojstva, ima visoku otpornost na atmosferske uvjete (čak i tijekom dugog razdoblja).
Gdje se koriste staklene prostirke?
Mat se koristi u kontaktnom prešanju kako bi se omogućila proizvodnja proizvoda složenih oblika. Proizvodi izrađeni od takvog materijala koriste se u raznim područjima:
- u području brodogradnje (izgradnja kanua, čamaca, jahti, strojeva za rezanje ribe, raznih unutarnjih konstrukcija i dr.);
- koriste se stakleni mat i poliesterska smola automobilska proizvodnja(razni dijelovi strojeva, cilindri, kombiji, difuzori, spremnici, informativne ploče, kućišta i dr.);
- u građevinarstvu (pojedini elementi drveni proizvodi, izgradnja autobusnih stajališta, pregradnih pregrada i dr.).
Staklene prostirke dolaze u različitim gustoćama i debljinama. Materijal se dijeli na težinu jednog kvadratnog metra, koja se mjeri u gramima. Postoji prilično tanak materijal, gotovo prozračan (stakleni veo), a postoji i onaj debeli, gotovo kao pokrivač (koristi se da proizvod dobije potrebnu debljinu i dobije potrebnu čvrstoću).
Poliesterske nezasićene smole, koji se koriste u ojačanoj plastici, proizvodi su međudjelovanja reaktivnih polimera i monomera. To je gusta tekućina oštrog mirisa. Boja je prozirna ili plava ili žućkasta. Imaju različita svojstva. Na sobnoj temperaturi, tekuće smole su stabilne više mjeseci ili čak godina, ali kada se doda peroksidni inicijator, one se stvrdnu za nekoliko minuta.
Stvrdnjavanje nastaje kao rezultat adicijske reakcije i pretvorbe dvostrukih veza u jednostruke veze; ne nastaju nusproizvodi. Kao adicijski monomer najčešće se koristi stiren. On stupa u interakciju s reaktivnim dvostrukim vezama polimernih lanaca, umrežujući ih u jaku trodimenzionalnu strukturu. Reakcija se odvija uz oslobađanje topline, što doprinosi potpunijem i intenzivnijem procesu otvrdnjavanja. Kada se smola stvrdne, tipično oko 90% dvostrukih veza prisutnih u polimeru reagira.
Zbog svojih raznolikih svojstava i niske cijene, poliesterske smole se koriste u proizvodnji širokog spektra proizvoda, kao što su:
Dijelovi automobila i zrakoplova;
- dijelovi interijera i eksterijera za automobile, autobuse, traktore, motorne sanjke itd.;
- čamci, čamci, jahte;
- građevinske ploče, cijevi, kontejneri;
- namještaj, umjetni mramor, vodovod;
- bazeni, dječji i vodeni tobogani i još mnogo toga.
Za razliku od mnogih jednokomponentnih plastika, poliesterske smole koje se koriste u ojačanoj plastici; sastoji se od nekoliko komponenti (smola, inicijator, punilo i aktivator). Omjer ovih komponenti i njihova kemijska priroda mogu varirati, što zauzvrat omogućuje dobivanje velike količine razne vrste poliesterske smole. Prilikom izrade bilo koje poliesterske smole nastoje joj dati svojstva potrebna za određenu primjenu.
Vrste nezasićenih poliesterskih smola
Veliki izbor poliesterskih smola i njihovih svojstava omogućuje njihovu upotrebu u raznim primjenama. Ispod su kratke karakteristike glavne vrste nezasićenih poliesterskih smola.
Poliesterske smole opće namjene
Ova vrsta poliesterske smole obično se proizvodi esterificiranjem propilen glikola s mješavinom ftalnog i maleinskog anhidrida. Omjer ftalnog i maleinskog anhidrida može biti u rasponu od 2:1 do 1:2. Dobivena poliesterska alkidna smola se miješa sa stirenom u omjeru 2:1. Ova vrsta smole ima širok raspon primjena: koristi se za izradu paleta, čamaca, dijelova tuševa, pultova, bazena i spremnika za vodu.
Elastične poliesterske smole
Ako se koriste linearne dibazične kiseline umjesto ftalnog anhidrida (na primjer, adipinska ili sebacinska), formira se puno elastičnija i mekša nezasićena poliesterska smola od gore opisane. Upotreba dietilen ili dipropilen glikola umjesto propilen glikola također daje smolama elastičnost. Dodavanje takvih poliesterskih smola krutim smolama opće namjene smanjuje njihovu lomljivost i olakšava njihovu obradu. Ovaj efekt koristi se u proizvodnji gumba od lijevanog poliestera. Elastične smole mogu se dobiti i zamjenom dijela ftalnog anhidrida s monobazičnim kiselinama talovog ulja, koje stvaraju fleksibilne skupine na krajevima polimernih lanaca. Takve se smole često koriste za dekorativno lijevanje u industriji namještaja iu proizvodnji okvira za slike. Da bi se to postiglo, celulozna punila (na primjer, mljevene ljuske oraha) stavljaju se u elastične smole i lijevaju u kalupe od silikonske gume. Fina reprodukcija rezbarija u drvu može se postići korištenjem kalupa od silikonske gume izlivenih izravno iz originalnih rezbarija.
Elastične poliesterske smole
Poliesterske smole ove vrste zauzimaju srednji položaj između krutih smola opće namjene i elastičnih. Koriste se za izradu proizvoda otpornih na udarce, kao što su mačevanje, lopte za igru, dijelovi automobila i zrakoplova te zaštitne kacige. Za dobivanje takvih smola umjesto ftalnog anhidrida koristi se izoftalna kiselina. Proces se provodi u nekoliko faza. Prvo, reakcija izoftalne kiseline s glikolom proizvodi poliestersku smolu s niskim kiselinskim brojem. Zatim se dodaje anhidrid maleinske kiseline i nastavlja se esterifikacija. Kao rezultat, poliesterski lanci se dobivaju s prevladavajućim rasporedom nezasićenih fragmenata na krajevima molekula ili između blokova koji se sastoje od glikol-izoftalnog polimera. U ovoj vrsti esterifikacije, anhidrid ftalne kiseline znatno je manje učinkovit u usporedbi s izoftalnom kiselinom, budući da se dobiveni monoester ftalne kiseline nastoji ponovno pretvoriti u anhidrid na toj temperaturi. visoke temperature, koji se koriste u proizvodnji poliesterskih smola visoke molekularne težine.
Poliesterske smole niskog skupljanja
Prilikom oblikovanja poliestera ojačanog staklenim vlaknima, razlika u skupljanju između smole i staklenih vlakana rezultira udubljenjima na površini proizvoda. Korištenje poliesterskih smola s niskim skupljanjem smanjuje ovaj učinak, a dobiveni lijevani proizvodi ne zahtijevaju dodatno brušenje prije bojanja, što je prednost u proizvodnji automobilskih dijelova i kućanskih električnih uređaja.
Poliesterske smole s niskim skupljanjem uključuju termoplastične komponente (polistiren ili polimetil metakrilat) koje su samo djelomično otopljene u izvornom sastavu. Tijekom stvrdnjavanja, popraćeno promjenom faznog stanja sustava, formiraju se mikro šupljine koje kompenziraju uobičajeno skupljanje polimerne smole.
Poliesterske smole otporne na vremenske uvjete
Ova vrsta poliesterske smole ne bi trebala požutjeti kada je izložena sunčeve zrake, za koji se u njegov sastav uvode apsorberi ultraljubičastog (UV) zračenja. Stiren se može zamijeniti metil metakrilatom, ali samo djelomično, jer metil metakrilat ne djeluje dobro s dvostrukim vezama fumarne kiseline, koja je dio poliesterske smole. Ova vrsta smole koristi se u proizvodnji premaza, vanjskih ploča i krovnih svjetala.
Poliesterske smole otporne na kemikalije
Esterske skupine se lako hidroliziraju alkalijama, zbog čega je nepostojanost poliesterskih smola na alkalije njihov temeljni nedostatak. Povećanje ugljičnog skeleta izvornog glikola dovodi do smanjenja udjela eterskih veza u smoli. Stoga smole koje sadrže "bisglikol" (proizvod reakcije bisfenola A s propilen oksidom) ili hidrogenirani bisfenol A imaju značajno manji broj esterskih veza od odgovarajuće smole opće namjene. Takve se smole koriste u proizvodnji dijelova kemijske opreme - ispušnih napa ili ormara, tijela i spremnika kemijskih reaktora, kao i cjevovoda.
Poliesterske smole otporne na vatru
Prešani proizvodi i laminati izrađeni od poliesterskih smola ojačanih staklenim vlaknima su zapaljivi, ali imaju relativno nisku stopu gorenja. Povećanje otpornosti smole na paljenje i gorenje postiže se upotrebom halogeniranih dibazičnih kiselina umjesto ftalnog anhidrida, na primjer, tetrafluoroftalne, tetrabromftalne i "klorendik" (proizvod dodavanja heksaklorociklopentadiena anhidridu maleinske kiseline, koji je također poznat kao het kiselina). Dibromneopentil glikol se također može koristiti.
Daljnje povećanje vatrootpornosti postiže se uvođenjem raznih inhibitora gorenja u smolu, kao što su esteri fosforne kiseline i antimonov oksid. Vatrootporne poliesterske smole koriste se u proizvodnji ispušnih napa, električnih komponenti, strukturnih panela i trupova nekih vrsta mornaričkih brodova.
Sedam vrsta opisanih nezasićenih poliesterskih smola najčešće se koriste u industriji. Međutim, još uvijek postoje smole posebne namjene. Na primjer, korištenje trialil izocijanurata umjesto stirena značajno poboljšava toplinsku otpornost smola. Zamjenom stirena manje hlapljivim dialil ftalatom ili viniltoluenom mogu se smanjiti gubici monomera tijekom obrade poliesterske smole. Posebne smole mogu se očvrsnuti korištenjem UV zračenja dodavanjem fotoosjetljivih sredstava kao što su benzoin ili njegovi eteri.
Korišteni materijali - Priručnik kompozitnih materijala: U 2 knjige / ur. J. Lubina; traka s engleskog Moskva "Strojarstvo", 1988 ISBN 5-217-00225-5.
Epoksidne i poliesterske smole su termoreaktivne; zbog ove kvalitete ne mogu se vratiti u tekuće stanje nakon stvrdnjavanja. Oba sastava su napravljena u tekućem obliku, ali mogu imati različita svojstva.
Što je epoksidna smola?
Epoksidna smola je sintetičkog podrijetla, ne koristi se u čistom obliku, za stvrdnjavanje se dodaje posebno sredstvo, odnosno učvršćivač.
Kada se epoksidna smola kombinira s učvršćivačem, dobivaju se čvrsti i tvrdi proizvodi. Epoksidna smola je otporna na agresivne elemente; može se otopiti kada je izložena acetonu. Proizvodi od stvrdnute epoksidne smole razlikuju se po tome što ne ispuštaju otrovne elemente, a skupljanje je minimalno.
Prednosti epoksidne smole su nisko skupljanje, otpornost na vlagu i habanje te povećana čvrstoća. Smola se stvrdnjava na temperaturama od -10 do +200 stupnjeva.
Epoksidna smola može se sušiti vruće ili hladno. Hladnom metodom materijal se koristi na farmi ili u poduzećima gdje ne postoji mogućnost toplinske obrade. Vrući način koristi se za proizvodnju proizvoda visoke čvrstoće koji mogu izdržati velika opterećenja.
Radno vrijeme epoksidne smole je do jedan sat, od tada će se sastav početi stvrdnjavati i postati neupotrebljiv.
Nanošenje epoksidne smole
Epoksidna smola služi kao visokokvalitetni ljepljivi materijal. Može lijepiti drvo, aluminij ili čelik te druge površine koje nemaju pore.
Epoksidna smola se koristi za impregniranje stakloplastike; ovaj materijal se koristi u proizvodnji automobila i zrakoplova, elektronici iu proizvodnji stakloplastike za građevinarstvo. Epoksidna smola može poslužiti kao hidroizolacijski premaz za podove ili zidove s visokom vlagom. Premazi su otporni na agresivna okruženja, tako da se materijal može koristiti za završnu obradu vanjskih zidova.
Nakon stvrdnjavanja dobiva se čvrst i tvrd proizvod koji se lako brusi. Od ovog materijala izrađuju se proizvodi od stakloplastike, koriste se u kućanstvu, industriji i kao dekoracija prostorija.
Što je poliesterska smola?
Osnova ove vrste smole je poliester, koriste se otapala, ubrzivači ili inhibitori. Sastav smole ima različita svojstva. To ovisi o okruženju u kojem se materijal koristi. Smrznute površine tretiraju se posebnim spojevima koji služe kao zaštita od vlage i ultraljubičastog zračenja. Time se povećava čvrstoća premaza.
Poliesterska smola ima niska fizikalna i mehanička svojstva u usporedbi s epoksidnim materijalom, a također je niska cijena, zbog čega je vrlo tražena.
Poliesterska smola se koristi u građevinarstvu, strojogradnji i kemijska industrija. Kombinacijom smole i staklenih materijala, proizvod se stvrdnjava i postaje izdržljiv. To omogućuje da se proizvod koristi za izradu proizvoda od stakloplastike, odnosno nadstrešnica, krovova, tuš kabina i drugih. Također, poliesterska smola se dodaje sastavu u proizvodnji umjetnog kamena.
Površinu obrađenu poliesterskom smolom treba dodatno premazati; za to se koristi poseban gelcoat proizvod. Vrsta ovog proizvoda odabire se ovisno o premazu. Kod korištenja poliesterske smole u zatvorenim prostorima, kada vlaga i agresivne tvari ne dopiru do površine, koriste se ortoftalni gelcoati. Pri visokoj vlažnosti koristite izoftelno-neopentilna ili izoftalna sredstva. Gel premazi također su dostupni u različitim kvalitetama i mogu biti otporni na vatru ili kemikalije.
Glavne prednosti poliesterske smole
Poliesterska smola, za razliku od epoksidne smole, smatra se traženijom. Ona također ima niz pozitivnih kvaliteta.
- Materijal je tvrd i otporan na kemikalije.
- Smola ima dielektrična svojstva i otpornost na trošenje.
- Kada se koristi, materijal ne emitira štetne elemente, stoga je siguran za okoliš i zdravlje.
U kombinaciji sa staklenim materijalima, proizvod ima povećanu čvrstoću, čak i više od čelika. Nema potrebe za kaljenjem posebnim uvjetima, proces se odvija na normalnoj temperaturi.
Za razliku od epoksi materijala, poliesterska smola ima nisku cijenu, pa su premazi jeftiniji. U smoli tipa poliestera, reakcija stvrdnjavanja je već započela, pa ako je materijal star, može imati solidan izgled, te je neprikladna za rad.
Rad s poliesterskom smolom je lakši, a trošak materijala omogućuje vam uštedu na troškovima. No, da bi se dobila trajnija površina ili visokokvalitetno lijepljenje, koristi se epoksidni materijal.
Razlike između poliesterske i epoksidne smole, što je bolje?
Svaki materijal ima niz prednosti, a izbor ovisi o namjeni proizvoda, odnosno pod kojim uvjetima će se nanositi, a važnu ulogu ima i vrsta podloge. Epoksidna smola košta više od poliesterske smole, ali je izdržljivija. Svojstvo ljepljivosti epoksidne smole premašuje bilo koji materijal u smislu čvrstoće; ovaj proizvod pouzdano povezuje različite površine. Za razliku od poliesterske smole, epoksidni sastav ima manje skupljanja, ima visoka fizikalna i mehanička svojstva, manju propusnost vlage i otporan je na habanje.
Ali za razliku od poliesterske kompozicije, epoksidna smola se sporije stvrdnjava, što dovodi do sporije proizvodnje raznih proizvoda, na primjer, stakloplastike. Također, rad s epoksidnom smolom zahtijeva iskustvo ili pažljivo rukovanje materijalom je teže;
Tijekom egzotermnog stvrdnjavanja, kada temperatura raste, materijal može izgubiti viskoznost, što otežava rad s njim. U osnovi, epoksidna smola se koristi u obliku ljepila, jer ima visoku adhezivnu kvalitetu, za razliku od poliesterskog materijala. U drugim slučajevima, bolje je raditi s poliesterskom smolom, to će značajno smanjiti troškove i pojednostaviti rad. Prilikom korištenja epoksidne smole potrebno je zaštititi ruke rukavicama, a dišni sustav respiratorom kako pri korištenju učvršćivača ne biste dobili opekline.
Za rad s poliesterskom smolom nije potrebna poliesterska smola. posebna znanja Prema iskustvu, materijal je jednostavan za korištenje, ne emitira otrovne elemente i ima nisku cijenu. Poliesterska smola može se koristiti za tretiranje raznih površina, ali potrebno je premaz dodatna obrada posebna sredstva. Poliesterska smola nije prikladna za lijepljenje raznih materijala, bolje je koristiti epoksidnu smjesu. Također za izradu proizvoda dekorativni izgled bolja upotreba epoksi smola, ima visoka mehanička svojstva i izdržljiviji je.
Za izradu sastava od poliesterske smole potrebno je mnogo manje katalizatora, što također pomaže u uštedi novca. Poliesterski sastav se stvrdnjava brže od epoksidnog materijala, unutar tri sata, gotov proizvod ima elastičnost ili povećanu čvrstoću na savijanje. Glavni nedostatak poliesterskog materijala je njegova zapaljivost zbog sadržaja stirena.
Poliestersku smolu ne treba nanositi na vrh epoksidnog materijala. Ako je proizvod izrađen ili zakrpan epoksidnom smolom, bolje ga je koristiti za buduću restauraciju. Poliesterska smola se, za razliku od epoksida, može značajno skupiti; njome se moraju obaviti svi radovi odjednom u dva sata, inače će se materijal stvrdnuti.
Kako pravilno pripremiti površinu za obradu?
Da bi smola dobro prianjala, površina se mora pravilno obraditi; takve se radnje izvode pomoću epoksidnih i poliesterskih sastava.
Prvo se provodi odmašćivanje različitim otapalima ili sastavi za čišćenje. Na površini ne bi trebalo biti masnih mrlja ili drugih onečišćenja.
Nakon toga se vrši brušenje, odnosno uklanja se gornji sloj; ako je površina mala, koristi se brusni papir. Za velike površine koriste se posebni strojevi za brušenje. Uklonite prašinu s površine pomoću usisavača.
Tijekom proizvodnje proizvoda od stakloplastike ili prilikom ponovnog nanošenja proizvoda, prethodni sloj, koji nije imao vremena da se potpuno stvrdne i ima ljepljivu površinu, prekriven je smolom.
Rezultati
Mnogo je lakše raditi s poliesterskom smolom, ovaj materijal pomaže u uštedi troškova, jer ima nisku cijenu, brzo se stvrdnjava i ne zahtijeva složenu obradu. Epoksidna smola karakterizira visoka čvrstoća, adhezivna svojstva, a koristi se za lijevanje pojedinačnih proizvoda. Kada radite s njim, morate biti oprezni; daljnja obrada je teža. Pri radu s takvim spojevima potrebno je zaštititi ruke i dišne organe posebnim sredstvima.
Industrijska revolucija, koja je započela na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće, svijetu je omogućila ne samo prijelaz s manufakture na tvorničku proizvodnju i zamjenu ručnog rada strojnim radom, nego je postala i početak pravog proboja u polju kemije. Već sredinom prošlog stoljeća ljudi su bili svjesni tehnologija za proizvodnju poliesterskih smola, koje se danas koriste posvuda u industriji i građevinarstvu.
- Poliesterska smola je proizvod jedinstven po svojim svojstvima, koji se dobiva kao rezultat složenog procesa miješanja i prerade (tzv. polikondenzacije) polihidričnih alkohola koji su proizvod petrokemijske prerade, višebazičnih kiselina, kao i anhidrida i biljna ulja
Ove smole imaju široku primjenu u gotovo svim industrijama (strojarstvo, brodogradnja), u građevinarstvu, u proizvodnji sportske opreme (kacige, daske za surfanje) iu mnogim drugim područjima. To je zbog jedinstvenih svojstava koja posjeduju konačni proizvodi na bazi poliesterskih smola. Ako je riječ o trupovima za transport vode, injekcijskim kalupima ili bilo kojim drugim dijelovima za čiju se izradu koriste smole za lijevanje, onda je riječ o lakoći i čvrstoći, ako je riječ o izolaciji (pjenasti poliuretan ili tvrda pjena), onda su one minimalne toplinska vodljivost, trajnost i pouzdanost.
Poliesterske smole ne boje se vlage, otporne su na temperaturne promjene i mehanička opterećenja, te su otporne na kemikalije(isključujući industrijska otapala). Oni su izdržljivi (životni vijek poliuretanske pjene prelazi 50 godina) i univerzalni su.
Već 50-ih godina prošlog stoljeća SAD su bile vodeće u proizvodnji poliesterskih smola na bazi glikola, ksilitola, glicerina i kiselina. A do kraja 50-ih, određeni udio u proizvodnji zauzimaju ekološki prihvatljive poliesterske smole, čija je osnova za proizvodnju bila biljna ulja (ricinusovo, suncokretovo, sojino, uljana repica). Međutim, zbog određenih razloga (velike količine proizvodnje nafte i dostupnost naftnih derivata, vektor razvoja petrokemijske industrije), proizvodnja ekološki prihvatljivih smola postala je manje raširena.
Danas se situacija mijenja u dijametralno suprotnom smjeru. Ekološko stanje planeta sve više zabrinjava umove ne samo znanstvenika ili predstavnika ekološke organizacije, ali i običnih građana. Međutim, čak iu Europi, čije se zemlje pozicioniraju kao lideri u proizvodnji ekološki prihvatljivih sirovina i proizvoda, udio proizvodnje prirodnih poliola je oko 2-3% volumena proizvodnje poliesterskih smola na bazi naftnih derivata. Ali u Rusiji tvrtka Ecotermix postaje pravi inovator, otvarajući proizvodnju prirodnih poliesterskih smola na bazi poliola dobivenih iz biljnih ulja.
Ekološki prihvatljive poliesterske smole
Korištenje biljnih ulja kao osnove za proizvodnju prirodnih poliola omogućuje proizvodnju poliesterskih smola s istim svojstvima (a ponekad čak i boljim učinkom) kao u slučaju korištenja naftnih derivata. Odlučeno je da se ova tehnologija usvoji kao osnova za vlastita proizvodnja“Ecotermix”, budući da proizvodnja ekološki prihvatljivih poliola iz obnovljivih sirovina pozitivno utječe na ekološko stanje planeta, omogućujući smanjenje količine proizvodnje nafte.
- Poliol – baza, osnovna komponenta za proizvodnju dvokomponentne poliesterske smole ili čvrstog/pjenastog poliuretana
Alkoksilacija i transesterifikacija dvije su glavne reakcije čije odvijanje osigurava napredna visokotehnološka oprema u proizvodnim uvjetima, a kao rezultat toga moguće je dobiti poliole koji sadrže do 70-80% obnovljivih tvari. Zapravo, radi se o uspješnom pokušaju odmicanja od korištenja fosilnih i neobnovljivih izvora čija je prerada povezana sa značajnim štetama za okoliš. Štoviše, ovo potpuna neovisnost o stanju na svjetskom tržištu nafte.
Prednosti korištenja prirodnih poliola i poliesterskih smola
Korištenje prirodnih i ekološki prihvatljivih poliesterskih smola povezano je s nizom značajnih prednosti:
- Mogućnost smanjenja štetnih učinaka na okruženje zbog smanjenja proizvodnje nafte i količine rafiniranja
- Potpuna sigurnost proizvoda za ljude i okoliš
- Dodatna ušteda materijala - često su prirodne poliesterske smole jeftinije od njihovih analoga izrađenih od petrokemijskih sirovina
Tvrtka Ecotermix nudi Vam isključivo prirodne poliole visoke kvalitete, izrađen na bazi biljnih ulja i proizvoda prerade krutih poliuretanskih pjena. Na njihovoj osnovi moguće je proizvoditi pjenaste i krute poliuretane i smole za lijevanje. Prirodni polioli proizvedeni u našoj proizvodnji daju konačnom proizvodu najviše kvalitete izvedbene karakteristike. Štoviše, trošak ovih poliola je više nego privlačan!
Područja primjene poliesterskih smola
- Smole opće namjene;
- Smole za posebne namjene;
- Smole s niskom emisijom stirena;
- Smole za umjetni kamen;
- Smole koje se koriste u brodogradnji;
- Smole za proizvodnju stakloplastike;
- Smole su slabo zapaljive i samogasive;
- Smole za ojačanje akrilnih i ABS/PMMA ploča;
- Smole koje se koriste u automobilskoj industriji.
Cijene usluga naše tvrtke možete pronaći u odjeljku
Ili naručite konzultacije sa stručnjakom u vrijeme koje vam odgovara!
Ponuda potpuno besplatno i ne obvezuje vas ni na što!
Učitavanje...
