Polyester reçineleri: üretim ve kullanım

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Son yıllarda polyester reçineler çok popüler hale geldi. Her şeyden önce, fiberglas, güçlü ve hafif yapı malzemelerinin üretimi sırasında önde gelen bileşenler olarak talep görüyorlar.

Reçine yapımı: ilk adım

Polyester reçine üretimi nasıl başlar? Bu işlem, yağın damıtılmasıyla başlar - bu sırada çeşitli maddeler salınır: benzen, etilen ve propilen. Antihidritlerin, polibazik asitlerin, glikollerin üretimi için gereklidirler. Birlikte pişirildikten sonra, tüm bu bileşenler, belirli bir aşamada stiren ile seyreltilmesi gereken sözde baz reçineyi oluşturur. Örneğin son madde, bitmiş ürünün %50'si olabilir. Bu aşamanın bir parçası olarak, hazır reçine satışına da izin verilir, ancak üretim aşaması henüz tamamlanmamıştır: çeşitli katkı maddeleri ile doygunluk unutulmamalıdır. Bitmiş reçinenin benzersiz özelliklerini kazanması bu bileşenler sayesindedir.

Karışımın bileşimi üretici tarafından değiştirilebilir - çoğu, polyester reçinenin tam olarak nerede kullanılacağına bağlıdır. Uzmanlar en uygun kombinasyonları seçer, bunun sonucuiş tamamen farklı özelliklere sahip maddeler olacaktır.

Reçine üretimi: ikinci aşama

Bitmiş karışımın katı olması önemlidir - genellikle polimerizasyon işleminin sonuna kadar beklerler. Kesintiye uğrarsa ve malzeme satıştaysa, yalnızca kısmen polimerize olur. Eğer bununla hiçbir şey yapılmazsa polimerizasyon devam edecek, madde kesinlikle sertleşecektir. Bu nedenlerden dolayı reçinenin raf ömrü çok sınırlıdır: malzeme ne kadar eski olursa, nihai özellikleri o kadar kötü olur. Polimerizasyon da yavaşlatılabilir - bunun için buzdolapları kullanılır, orada sertleşme olmaz.

Üretim aşamasının tamamlanması ve bitmiş ürünün elde edilebilmesi için reçineye iki önemli maddenin de eklenmesi gerekir: bir katalizör ve bir aktivatör. Her biri kendi işlevini yerine getirir: karışımda, polimerizasyon sürecine katkıda bulunan ısı üretimi başlar. Yani dışarıdan bir ısı kaynağı gerekli değildir - her şey onsuz olur.

Polimerizasyon sürecinin seyri düzenlenir - bileşenlerin oranları kontrol edilir. Katalizör ve aktivatör arasındaki temas, patlayıcı bir karışımla sonuçlanabileceğinden, ikincisi genellikle reçineye yalnızca üretimin bir parçası olarak eklenir, katalizör kullanımdan önce eklenir, genellikle ayrı olarak sağlanır. Ancak polimerizasyon işlemi tamamlandığında, madde sertleştiğinde, polyester reçinelerin üretiminin tamamlandığı sonucuna varabiliriz.

Orijinal reçineler

Bu nedirorijinal durumunda malzeme? Koyu kahverengiden açık sarıya kadar değişebilen bal benzeri, viskoz bir sıvıdır. Belirli bir miktarda sertleştirici eklendiğinde, polyester reçinesi önce hafifçe kalınlaşır, ardından jelatinimsi bir hal alır. Biraz sonra kıvamı kauçuğa benzer, sonra madde sertleşir (erimez, çözünmez hale gelir).

Normal sıcaklıkta birkaç saat sürdüğü için bu işleme kürleme denir. Reçine katı haldeyken, çok çeşitli renklerde kolayca boyanabilen sert, dayanıklı bir malzemeye benzer. Kural olarak, cam kumaşlarla (polyester cam elyafı) birlikte kullanılır, çeşitli ürünlerin üretimi için yapısal bir elemanın işlevini yerine getirir - polyester reçinesi gibi. Bu tür karışımlarla çalışırken talimatlar çok önemlidir. Her noktasına uymak gerekir.

Temel özellikler

Kürlenmiş haldeki polyester reçineler mükemmel yapısal malzemelerdir. Sertlik, yüksek mukavemet, mükemmel dielektrik özellikler, aşınma direnci, kimyasal direnç ile karakterize edilirler. Çalışma sürecinde polyester reçineden yapılmış ürünlerin çevre açısından güvenli olduğunu unutmayın. Cam kumaşlarla birlikte kullanılan karışımların bazı mekanik özellikleri, performansları açısından yapısal çeliğin parametrelerine benzer (bazı durumlarda bunları aşar). Madde normal oda sıcaklığında kürlendiğinden üretim teknolojisi ucuz, basit ve güvenlidir.sıcaklık, hatta basınç uygulaması gerekli değildir. Uçucu veya diğer yan ürünler emisyonu yoktur, sadece hafif bir büzülme gözlemlenir. Bu nedenle, bir ürünü üretmek için pahalı hacimli kurulumlara gerek yoktur ve işletmelerin hem büyük kapasiteli hem de küçük kapasiteli üretime hızla hakim olduğu termal enerjiye ihtiyaç yoktur. Polyester reçinelerin düşük maliyetini unutmayın - bu rakam epoksi muadillerinden iki kat daha düşüktür.

Üretim büyümesi

Şu anda doymamış polyester reçine üretiminin her yıl ivme kazandığı gerçeğini göz ardı etmek mümkün değil - bu sadece ülkemiz için değil, aynı zamanda genel dış trendler için de geçerlidir. Uzmanların görüşüne inanıyorsanız, bu durum öngörülebilir gelecekte kesinlikle devam edecektir.

Reçinelerin dezavantajları

Elbette, polyester reçinelerin de diğer malzemeler gibi bazı dezavantajları vardır. Örneğin, üretim sırasında solvent olarak stiren kullanılır. Yanıcıdır ve çok zehirlidir. Şu anda, bileşimlerinde stiren olmayan bu tür markalar zaten yaratılmıştır. Bir başka bariz dezavantaj: yanıcılık. Değiştirilmemiş, doymamış polyester reçineler, tıpkı sert ağaçlar gibi yanar. Bu sorun çözüldü: maddenin bileşimine toz dolgu maddeleri eklenir (flor ve klor içeren düşük moleküler ağırlıklı organik bileşikler, antimon trioksit), bazen kimyasal modifikasyon kullanılır - tetrakloroftalik,klorendik asit, bazı multimerler: vinil kloroasetat, klorostiren, klor içeren diğer bileşikler.

Reçine Bileşimi

Doymamış polyester reçinelerin bileşimini düşünürsek, burada farklı yapıdaki kimyasal elementlerin çok bileşenli bir karışımını not edebiliriz - her biri belirli görevleri yerine getirir. Ana bileşenler polyester reçinelerdir, farklı işlevleri yerine getirirler. Örneğin, polyester ana bileşendir. Anhidritler veya polibazik asitlerle reaksiyona giren poliollerin polikondenzasyon reaksiyonunun bir ürünüdür.

Polihidrik alkoller hakkında konuşursak, o zaman dietilen glikol, etilen glikol, gliserin, propilen glikol, dipropilen glikol burada talep görüyor. Anhidritler olarak adipik, fumarik asitler, ftalik ve maleik anhidritler kullanılır. Polyesterin işlemeye hazır olduğu zaman düşük bir moleküler ağırlığa (yaklaşık 2000) sahip olması durumunda, polyester reçinesinin dökümü pek mümkün olmayacaktır. Ürünlerin kalıplanması sürecinde, üç boyutlu ağ yapısı, yüksek moleküler ağırlıklı (sertleştirme başlatıcıları dahil edildikten sonra) bir polimere dönüşür. Malzemenin kimyasal direncini, yüksek mukavemetini sağlayan bu yapıdır.

Çözücü-monomer

Diğer bir zorunlu bileşen, solvent monomeridir. Bu durumda, çözücü ikili bir işlev gerçekleştirir. İlk durumda, reçinenin viskozitesini işleme için gerekli bir seviyeye düşürmek için gereklidir (polyesterin kendisiçok kalın).

Öte yandan, monomer, polyester ile kopolimerizasyon sürecinde aktif bir rol alır, bu nedenle optimal bir polimerizasyon hızı ve yüksek bir malzeme kür derinliği sağlanır (polyesterler ayrı ayrı ele alınırsa, kürlenmeleri oldukça yavaş). Hidroperoksit, sıvı halden katılaşmak için gerekli olan bileşendir - polyester reçinenin tüm niteliklerini kazanmasının tek yolu budur. Doymamış polyester reçinelerle çalışırken de katalizör kullanımı zorunludur.

Hızlandırıcı

Bu bileşen, hem üretim sırasında hem de işleme sırasında (başlatıcının eklenmesinden önce) polyesterlere eklenebilir. Kob alt tuzları (kob alt oktoat, naftenat), polimer kürleme için en uygun hızlandırıcılar olarak adlandırılabilir. Polimerizasyon sadece hızlandırılmakla kalmamalı, aynı zamanda bazı durumlarda yavaşlasa da aktive edilmelidir. İşin sırrı, hızlandırıcılar ve başlatıcılar kullanılmazsa, bitmiş maddede bağımsız olarak serbest radikallerin oluşmasıdır, bu nedenle polimerizasyon erken - depolama sırasında gerçekleşir. Bu fenomeni önlemek için bir sertleşme geciktirici (inhibitör) vazgeçilmezdir.

İnhibitör prensibi

Bu bileşenin etki mekanizması şu şekildedir: Periyodik olarak ortaya çıkan serbest radikallerle etkileşerek düşük aktif radikallerin veya hiç radikal doğası olmayan bileşiklerin oluşmasına neden olur. İnhibitörlerin işlevi genellikle bu tür tarafından gerçekleştirilir.maddeler: kinonlar, trikresol, fenon, bazı organik asitler. Polyesterler, üretim sırasında az miktarda inhibitör ile formüle edilir.

Diğer takviyeler

Yukarıda açıklanan bileşenler ana bileşenlerdir, onlar sayesinde polyester reçine ile bağlayıcı olarak çalışmak mümkündür. Bununla birlikte, uygulamanın gösterdiği gibi, ürün oluşturma sürecinde, polyesterlere, çeşitli işlevleri yerine getiren ve orijinal maddenin özelliklerini değiştiren yeterince büyük miktarda katkı maddesi eklenir. Bu bileşenler arasında toz dolgu maddeleri not edilebilir - özellikle büzülmeyi az altmak, malzemenin maliyetini az altmak ve yangına dayanıklılığı artırmak için tanıtılırlar. Ayrıca, kullanımı mekanik özelliklerdeki artıştan kaynaklanan cam kumaşlara (takviye dolgu maddeleri) dikkat edilmelidir. Başka katkı maddeleri de var: stabilizatörler, plastikleştiriciler, boyalar vb.

Cam paspaslar

Hem kalınlık hem de yapı olarak fiberglas farklı olabilir. Cam paspaslar, küçük parçalara bölünmüş cam elyafıdır, uzunlukları 12-50 mm arasında değişir. Elemanlar, genellikle bir toz veya emülsiyon olan başka bir geçici bağlayıcı kullanılarak birbirine yapıştırılır. Epoksi polyester reçine, rastgele düzenlenmiş liflerden oluşan cam paspasların imalatında kullanılırken, fiberglas görünümünde sıradan bir kumaşı andırır. Mümkün olan en yüksek mukavemeti elde etmek için farklı derecelerde cam elyafı kullanılmalıdır.

Genel olarak, cam paspaslarda daha azgüç, ancak işlenmesi çok daha kolaydır. Fiberglas ile karşılaştırıldığında, bu malzeme matrisin şeklini daha iyi tekrarlar. Lifler oldukça kısa olduğundan, kaotik bir yönelime sahip olduğundan, mat büyük bir güçle övünemez. Bununla birlikte, yumuşak olduğu, gevşek ve kalın olduğu ve biraz süngeri andırdığı için reçine ile çok kolay emprenye edilebilir. Malzeme gerçekten yumuşak ve kalıplanabilir. Örneğin bu tür paspaslardan yapılan laminat, mükemmel mekanik özelliklere sahiptir, atmosferik koşullara karşı yüksek bir dirence sahiptir (uzun bir süre içinde bile).

Cam paspasların kullanıldığı yerler

Mat, karmaşık şekillerde mal üretebilmek için temaslı kalıplama alanında kullanılmaktadır. Bu malzemeden yapılan ürünler çeşitli alanlarda kullanılmaktadır:

• gemi inşa endüstrisinde (kano, tekne, yat, balık kesici, çeşitli iç yapılar vb. inşaatı);
• Cam mat ve polyester reçine otomotiv endüstrisinde kullanılır (çeşitli makine parçaları, silindirler, kamyonetler, difüzörler, tanklar, bilgi panelleri, muhafazalar, vb.);
• inşaat sektöründe (bazı ahşap ürünler, otobüs durakları, bölme duvarlar vb.).

Cam paspaslar, kalınlıklarının yanı sıra farklı yoğunluklara da sahiptir. Malzeme, gram cinsinden ölçülen bir metrekarenin ağırlığına bölünür. Oldukça ince bir malzeme var, neredeysehavadar (cam tül), bir de kalın olanı var, neredeyse battaniye gibi (ürünün istenilen kalınlıkta olmasını, gerekli mukavemeti elde etmesini sağlamak için kullanılır).