Polyester resins: produksyon at paghawak

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa mga nakalipas na taon, ang mga polyester resin ay naging napakasikat. Una sa lahat, ang mga ito ay in demand bilang nangungunang mga bahagi sa panahon ng paggawa ng fiberglass, matibay at magaan na structural na materyales.

Paggawa ng resin: unang hakbang

Paano nagsisimula ang paggawa ng polyester resin? Ang prosesong ito ay nagsisimula sa distillation ng langis - sa panahon na ito, ang iba't ibang mga sangkap ay inilabas: benzene, ethylene at propylene. Kinakailangan ang mga ito para sa paggawa ng mga antihydride, polybasic acid, glycols. Pagkatapos magluto nang sama-sama, ang lahat ng mga sangkap na ito ay lumikha ng tinatawag na base resin, na sa isang tiyak na yugto ay dapat na diluted na may styrene. Ang huling sangkap, halimbawa, ay maaaring 50% ng tapos na produkto. Bilang bahagi ng yugtong ito, pinapayagan din ang pagbebenta ng handa na dagta, ngunit ang yugto ng produksyon ay hindi pa nakumpleto: hindi dapat kalimutan ng isa ang tungkol sa saturation na may iba't ibang mga additives. Ito ay salamat sa mga sangkap na ito kung kaya't ang natapos na resin ay nakakakuha ng mga natatanging katangian nito.

Ang komposisyon ng pinaghalong maaaring baguhin ng tagagawa - marami ang nakasalalay sa kung saan eksaktong gagamitin ang polyester resin. Pinipili ng mga eksperto ang pinakamainam na kumbinasyon, ang resulta nitoang trabaho ay mga sangkap na may ganap na magkakaibang mga katangian.

Paggawa ng resin: ikalawang yugto

Mahalaga na ang natapos na timpla ay solid - kadalasan ay naghihintay sila hanggang sa matapos ang proseso ng polymerization. Kung ito ay nagambala, at ang materyal ay ibinebenta, ito ay bahagyang polymerized. Kung walang gagawin dito, magpapatuloy ang polymerization, tiyak na titigas ang substance. Para sa mga kadahilanang ito, ang buhay ng istante ng dagta ay napakalimitado: mas matanda ang materyal, mas malala ang mga huling katangian nito. Maaari ding pabagalin ang polymerization - ginagamit ang mga refrigerator para dito, hindi nangyayari ang hardening doon.

Upang makumpleto ang yugto ng produksyon at makuha ang tapos na produkto, dapat ding idagdag ang dalawang mahalagang sangkap sa resin: isang catalyst at isang activator. Ang bawat isa sa kanila ay gumaganap ng sarili nitong pag-andar: ang pagbuo ng init ay nagsisimula sa pinaghalong, na nag-aambag sa proseso ng polimerisasyon. Ibig sabihin, hindi kailangan ng pinagmumulan ng init mula sa labas - lahat ay nangyayari nang wala ito.

Ang kurso ng proseso ng polymerization ay kinokontrol - ang mga proporsyon ng mga bahagi ay kinokontrol. Dahil ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng catalyst at ng activator ay maaaring magresulta sa isang paputok na halo, ang huli ay karaniwang idinagdag sa dagta na eksklusibo bilang bahagi ng produksyon, ang katalista ay idinagdag bago gamitin, karaniwan itong ibinibigay nang hiwalay. Kapag natapos lamang ang proseso ng polymerization, tumigas ang substance, maaari nating tapusin na ang paggawa ng polyester resins ay nakumpleto na.

Mga orihinal na resin

Ano itomateryal sa orihinal nitong estado? Ito ay parang pulot, malapot na likido na maaaring may kulay mula sa maitim na kayumanggi hanggang sa mapusyaw na dilaw. Kapag ang isang tiyak na halaga ng mga hardener ay ipinakilala, ang polyester resin ay unang lumapot nang bahagya, pagkatapos ay nakakakuha ng isang gelatinous state. Maya-maya, ang consistency ay kahawig ng goma, pagkatapos ay tumigas ang substance (nagiging infusible, insoluble).

Ang prosesong ito ay tinatawag na curing, dahil tumatagal ito ng ilang oras sa normal na temperatura. Kapag ang resin ay nasa solidong estado nito, ito ay kahawig ng isang matigas, matibay na materyal na madaling makulayan sa iba't ibang uri ng kulay. Bilang isang patakaran, ginagamit ito sa kumbinasyon ng mga tela ng salamin (polyester fiberglass), ginagawa nito ang pag-andar ng isang elemento ng istruktura para sa paggawa ng iba't ibang mga produkto - tulad ng polyester resin. Ang mga tagubilin kapag nagtatrabaho sa mga naturang mixtures ay napakahalaga. Kinakailangang sumunod sa bawat punto nito.

Mga pangunahing tampok

Ang mga polyester resin sa cured state ay mahuhusay na structural materials. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katigasan, mataas na lakas, mahusay na mga katangian ng dielectric, paglaban sa pagsusuot, paglaban sa kemikal. Huwag kalimutan na sa proseso ng operasyon ang mga produkto na gawa sa polyester resin ay ligtas mula sa isang kapaligiran na pananaw. Ang ilang mga mekanikal na katangian ng mga mixtures na ginagamit kasabay ng mga tela ng salamin, sa mga tuntunin ng kanilang pagganap, ay kahawig ng mga parameter ng structural steel (sa ilang mga kaso kahit na lumampas sa kanila). Ang teknolohiya ng pagmamanupaktura ay mura, simple, ligtas, dahil ang sangkap ay gumaling sa normal na temperatura ng silid.temperatura, kahit na ang paglalapat ng presyon ay hindi kinakailangan. Walang paglabas ng pabagu-bago ng isip o iba pang mga by-product, bahagyang pag-urong lamang ang naobserbahan. Kaya, upang makagawa ng isang produkto, ang mga mamahaling malalaking pag-install ay hindi kailangan, at hindi na kailangan ng thermal energy, salamat sa kung saan ang mga negosyo ay mabilis na nakabisado ang parehong malalaking kapasidad at maliit na kapasidad na produksyon. Huwag kalimutan ang tungkol sa mababang halaga ng polyester resin - ang figure na ito ay dalawang beses na mas mababa kaysa sa epoxy counterparts.

Paglago ng produksyon

Imposibleng balewalain ang katotohanan na sa sandaling ang produksyon ng unsaturated polyester resin ay nakakakuha ng momentum bawat taon - nalalapat ito hindi lamang sa ating bansa, kundi pati na rin sa pangkalahatang mga dayuhang uso. Kung naniniwala ka sa opinyon ng mga eksperto, tiyak na magpapatuloy ang sitwasyong ito sa nakikinita na hinaharap.

Mga disadvantages ng mga resin

Siyempre, ang mga polyester resin ay mayroon ding ilang mga disadvantages, tulad ng anumang iba pang materyal. Halimbawa, ang styrene ay ginagamit bilang isang solvent sa panahon ng produksyon. Ito ay nasusunog at lubhang nakakalason. Sa ngayon, ang mga naturang tatak ay nalikha na na walang styrene sa kanilang komposisyon. Isa pang halatang disbentaha: flammability. Ang hindi binago, hindi nabubuong polyester resin ay nasusunog tulad ng mga hardwood. Ang problemang ito ay nalutas: ang mga tagapuno ng pulbos ay ipinakilala sa komposisyon ng sangkap (mababang molekular na timbang na mga organikong compound na naglalaman ng fluorine at chlorine, antimony trioxide), kung minsan ay ginagamit ang pagbabago ng kemikal - tetrachlorophthalic,chlorendic acid, ilang multimer: vinyl chloroacetate, chlorostyrene, iba pang mga compound na naglalaman ng chlorine.

Komposisyon ng Resin

Kung isasaalang-alang natin ang komposisyon ng mga unsaturated polyester resins, dito mapapansin natin ang isang multicomponent mixture ng mga kemikal na elemento ng iba't ibang kalikasan - bawat isa sa kanila ay gumaganap ng ilang mga gawain. Ang mga pangunahing bahagi ay polyester resins, gumaganap sila ng iba't ibang mga function. Halimbawa, ang polyester ang pangunahing bahagi. Ito ay produkto ng polycondensation reaction ng polyols na tumutugon sa anhydride o polybasic acid.

Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga polyhydric alcohol, kung gayon ang diethylene glycol, ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, dipropylene glycol ay in demand dito. Bilang anhydride, adipic, fumaric acids, phthalic at maleic anhydride ay ginagamit. Ang paghahagis ng polyester resin ay halos hindi posible kung ang polyester ay may mababang molekular na timbang (mga 2000) kapag handa na para sa pagproseso. Sa proseso ng paghubog ng mga produkto, ito ay nagiging isang polimer na may tatlong-dimensional na istraktura ng network, mataas na molekular na timbang (pagkatapos ng pagpapasimula ng paggamot ay ipinakilala). Ang istrukturang ito ang nagbibigay ng paglaban sa kemikal, mataas na lakas ng materyal.

Solvent-monomer

Ang isa pang obligadong bahagi ay ang solvent monomer. Sa kasong ito, ang solvent ay gumaganap ng dual function. Sa unang kaso, ito ay kinakailangan upang mabawasan ang lagkit ng dagta sa isang antas na kinakailangan para sa pagproseso (dahil ang polyester mismomasyadong makapal).

Sa kabilang banda, ang monomer ay aktibong bahagi sa proseso ng copolymerization na may polyester, dahil sa kung saan ang pinakamainam na bilis ng polymerization at isang mataas na lalim ng materyal na pagpapagaling (kung ang mga polyester ay isasaalang-alang nang hiwalay, ang kanilang paggamot ay medyo mabagal). Ang hydroperoxide ay ang mismong sangkap na kinakailangan upang patigasin mula sa isang likidong estado - ito ang tanging paraan upang makuha ng polyester resin ang lahat ng mga katangian nito. Ang paggamit ng catalyst ay sapilitan din kapag nagtatrabaho sa mga unsaturated polyester resin.

Accelerator

Ang sangkap na ito ay maaaring idagdag sa mga polyester kapwa sa panahon ng paggawa at kapag ginaganap ang pagproseso (bago ang pagdaragdag ng initiator). Ang mga cob alt s alts (cob alt octoate, naphthenate) ay maaaring tawaging pinakamainam na accelerators para sa polymer curing. Ang polimerisasyon ay hindi lamang dapat pabilisin, ngunit isaaktibo din, kahit na sa ilang mga kaso ito ay pinabagal. Ang sikreto ay kung ang mga accelerator at initiator ay hindi ginagamit, ang mga libreng radikal ay bubuo nang nakapag-iisa sa natapos na sangkap, dahil kung saan ang polimerisasyon ay magaganap nang wala sa panahon - sa panahon ng imbakan. Upang maiwasan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang isang curing retarder (inhibitor) ay kailangang-kailangan.

Prinsipyo ng inhibitor

Ang mekanismo ng pagkilos ng bahaging ito ay ang mga sumusunod: nakikipag-ugnayan ito sa mga libreng radikal na panaka-nakang lumalabas, na nagreresulta sa pagbuo ng mga mababang-aktibong radikal o mga compound na wala talagang radikal na kalikasan. Ang pag-andar ng mga inhibitor ay kadalasang ginagawa ng tuladmga sangkap: quinones, tricresol, phenone, ilan sa mga organikong acid. Ang mga polyester ay binubuo ng kaunting mga inhibitor sa panahon ng paggawa.

Iba pang supplement

Ang mga sangkap na inilarawan sa itaas ay ang mga pangunahing, salamat sa kanila na posible na magtrabaho kasama ang polyester resin bilang isang binder. Gayunpaman, tulad ng ipinapakita ng kasanayan, sa proseso ng pagbuo ng mga produkto, ang isang sapat na malaking halaga ng mga additives ay ipinakilala sa polyesters, na, naman, ay nagsasagawa ng iba't ibang mga pag-andar at binabago ang mga katangian ng orihinal na sangkap. Kabilang sa mga sangkap na ito, ang mga tagapuno ng pulbos ay maaaring mapansin - partikular na ipinakilala ang mga ito upang mabawasan ang pag-urong, bawasan ang gastos ng materyal, at dagdagan ang paglaban sa sunog. Dapat ding tandaan ang mga tela ng salamin (reinforcing fillers), ang paggamit nito ay dahil sa pagtaas ng mga mekanikal na katangian. May iba pang additives: stabilizer, plasticizer, dyes, atbp.

Glass mat

Pareho sa kapal at istraktura, maaaring magkaiba ang fiberglass. Ang mga glass mat ay fiberglass na tinadtad sa maliliit na piraso, ang kanilang haba ay nag-iiba sa pagitan ng 12-50 mm. Ang mga elemento ay pinagsama-sama gamit ang isa pang pansamantalang panali, na karaniwang isang pulbos o emulsyon. Ang epoxy polyester resin ay ginagamit para sa paggawa ng mga glass mat, na binubuo ng mga hibla na nakaayos nang random, habang ang fiberglass sa hitsura nito ay kahawig ng isang ordinaryong tela. Upang makamit ang pinakamataas na posibleng lakas, iba't ibang grado ng fiberglass ang dapat gamitin.

Sa pangkalahatan, mas kaunti ang mga glass matlakas, ngunit mas madaling iproseso ang mga ito. Kung ihahambing sa fiberglass, mas mahusay na inuulit ng materyal na ito ang hugis ng matrix. Dahil ang mga hibla ay medyo maikli, may isang magulong oryentasyon, ang banig ay halos hindi maaaring magyabang ng mahusay na lakas. Gayunpaman, maaari itong maging napakadaling pinapagbinhi ng dagta, dahil ito ay malambot, habang maluwag at makapal, medyo nakapagpapaalaala sa isang espongha. Ang materyal ay talagang malambot at moldable. Ang laminate, halimbawa, na ginawa mula sa gayong mga banig, ay may mahusay na mga mekanikal na katangian, may mataas na pagtutol laban sa mga kondisyon ng atmospera (kahit sa loob ng mahabang panahon).

Kung saan ginagamit ang mga glass mat

Bat ay ginagamit sa larangan ng contact molding upang makagawa ng mga produkto na may kumplikadong mga hugis. Ang mga produktong gawa sa materyal na ito ay ginagamit sa iba't ibang lugar:

• sa industriya ng paggawa ng barko (paggawa ng mga bangka, bangka, yate, pamutol ng isda, iba't ibang panloob na istruktura, atbp.);
• Glass mat at polyester resin ay ginagamit sa industriya ng sasakyan (iba't ibang bahagi ng makina, cylinder, van, diffuser, tank, panel ng impormasyon, housing, atbp.);
• sa industriya ng konstruksiyon (ilang mga produktong gawa sa kahoy, pagtatayo ng mga bus shelter, partition wall, atbp.).

Ang mga glass mat ay may iba't ibang density, pati na rin ang kapal. Ang materyal ay hinati sa bigat ng isang metro kuwadrado, na sinusukat sa gramo. Mayroong isang medyo manipis na materyal, halosmahangin (glass veil), mayroon ding makapal, halos parang kumot (ginagamit para matiyak na nakukuha ng produkto ang gustong kapal, nakukuha ang kinakailangang lakas).