Resine poliestere: produzione e manipolazione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Negli ultimi anni, le resine poliestere sono diventate molto popolari. Innanzitutto, sono richiesti come componenti di punta durante la produzione di fibra di vetro, materiali strutturali resistenti e leggeri.

Resina: primo passo

Come inizia la produzione di resina poliestere? Questo processo inizia con la distillazione dell'olio, durante la quale vengono rilasciate varie sostanze: benzene, etilene e propilene. Sono necessari per la produzione di antiidridi, acidi polibasici, glicoli. Dopo la cottura insieme, tutti questi componenti creano la cosiddetta resina di base, che a un certo punto deve essere diluita con lo stirene. L'ultima sostanza, ad esempio, può essere il 50% del prodotto finito. Nell'ambito di questa fase è consentita anche la vendita di resina già pronta, ma la fase di produzione non è ancora conclusa: non bisogna dimenticare la saturazione con vari additivi. È grazie a questi componenti che la resina finita acquisisce le sue proprietà uniche.

La composizione della miscela può essere modificata dal produttore - molto dipende da dove verrà utilizzata esattamente la resina poliestere. Gli esperti selezionano le combinazioni più ottimali, il risultato di ciòil lavoro sarà costituito da sostanze con proprietà completamente diverse.

Produzione della resina: secondo stadio

È importante che la miscela finita sia solida - di solito aspettano che il processo di polimerizzazione raggiunga la fine. Se viene interrotto e il materiale è in vendita, viene polimerizzato solo parzialmente. Se non si fa nulla con esso, la polimerizzazione continuerà, la sostanza si indurirà definitivamente. Per questi motivi, la durata di conservazione della resina è molto limitata: più vecchio è il materiale, peggiori sono le sue proprietà finali. La polimerizzazione può anche essere rallentata: i frigoriferi vengono utilizzati per questo, l'indurimento non si verifica lì.

Per completare la fase di produzione e ottenere il prodotto finito, è necessario aggiungere alla resina anche due importanti sostanze: un catalizzatore e un attivatore. Ognuno di essi svolge la propria funzione: nella miscela inizia la generazione di calore, che contribuisce al processo di polimerizzazione. Cioè, non è necessaria una fonte di calore dall'esterno - tutto accade senza di essa.

Il corso del processo di polimerizzazione è regolato - le proporzioni dei componenti sono controllate. Poiché il contatto tra il catalizzatore e l'attivatore può dare luogo a una miscela esplosiva, quest'ultimo viene solitamente aggiunto alla resina esclusivamente nell'ambito della produzione, il catalizzatore viene aggiunto prima dell'uso, solitamente viene fornito separatamente. Solo quando il processo di polimerizzazione è completato, la sostanza si indurisce, possiamo concludere che la produzione delle resine poliestere è completata.

Resine originali

Cos'è questomateriale nel suo stato originale? È un liquido viscoso simile al miele che può variare di colore dal marrone scuro al giallo chiaro. Quando viene introdotta una certa quantità di indurenti, la resina poliestere prima si addensa leggermente, quindi acquisisce uno stato gelatinoso. Poco dopo, la consistenza ricorda la gomma, poi la sostanza si indurisce (diventa infusibile, insolubile).

Questo processo è chiamato indurimento, poiché richiede diverse ore a temperatura normale. Quando la resina è allo stato solido, assomiglia a un materiale duro e durevole che può essere facilmente tinto in un'ampia varietà di colori. Di norma, viene utilizzato in combinazione con tessuti di vetro (fibra di poliestere in fibra di vetro), svolge la funzione di elemento strutturale per la fabbricazione di vari prodotti, ad esempio la resina poliestere. Le istruzioni quando si lavora con tali miscele sono molto importanti. È necessario rispettare ciascuno dei suoi punti.

Caratteristiche principali

Le resine poliestere allo stato indurito sono ottimi materiali strutturali. Sono caratterizzati da durezza, elevata resistenza, eccellenti proprietà dielettriche, resistenza all'usura, resistenza chimica. Non dimenticare che nel processo operativo i prodotti in resina poliestere sono sicuri dal punto di vista ambientale. Alcune proprietà meccaniche delle miscele che vengono utilizzate insieme ai tessuti di vetro, in termini di prestazioni, assomigliano ai parametri dell'acciaio strutturale (in alcuni casi addirittura li superano). La tecnologia di produzione è economica, semplice, sicura, poiché la sostanza viene polimerizzata a temperatura ambiente normale.temperatura, anche l'applicazione di pressione non è richiesta. Non vi è alcuna emissione di volatili o altri sottoprodotti, si osserva solo un leggero ritiro. Pertanto, per fabbricare un prodotto, non sono necessarie costose installazioni ingombranti e non c'è bisogno di energia termica, grazie alla quale le imprese padroneggiano rapidamente sia la produzione di grande capacità che quella di piccola capacità. Non dimenticare il basso costo delle resine poliestere: questa cifra è due volte inferiore a quella delle controparti epossidiche.

Crescita della produzione

È impossibile ignorare il fatto che al momento la produzione di resina poliestere insatura sta guadagnando slancio ogni anno - questo vale non solo per il nostro paese, ma anche per le tendenze estere generali. Se credi all'opinione degli esperti, questa situazione continuerà sicuramente nel prossimo futuro.

Svantaggi delle resine

Naturalmente, anche le resine poliestere presentano alcuni svantaggi, come qualsiasi altro materiale. Ad esempio, lo stirene viene utilizzato come solvente durante la produzione. È infiammabile e altamente tossico. Al momento, sono già stati creati marchi che non hanno stirene nella loro composizione. Un altro evidente inconveniente: l'infiammabilità. Le resine poliestere non modificate e insature bruciano proprio come i legni duri. Questo problema è risolto: nella composizione della sostanza vengono introdotti riempitivi in polvere (composti organici a basso peso molecolare contenenti fluoro e cloro, triossido di antimonio), a volte viene utilizzata una modifica chimica: tetracloroftalico,acido clorendico, alcuni multimeri: cloroacetato di vinile, clorostirene, altri composti che contengono cloro.

Composizione in resina

Se consideriamo la composizione delle resine poliestere insature, qui possiamo notare una miscela multicomponente di elementi chimici di diversa natura - ognuno di essi svolge determinati compiti. I componenti principali sono le resine poliestere, svolgono diverse funzioni. Ad esempio, il poliestere è il componente principale. È un prodotto della reazione di policondensazione di polioli che reagiscono con anidridi o acidi polibasici.

Se parliamo di alcoli polivalenti, qui sono richiesti glicole dietilenico, glicole etilenico, glicerina, glicole propilenico, glicole dipropilenico. Come anidridi si utilizzano gli acidi adipico, fumarico, ftalico e maleico. La colata di resina poliestere difficilmente sarebbe possibile se il poliestere avesse un basso peso molecolare (circa 2000) quando pronto per la lavorazione. Nel processo di stampaggio dei prodotti, si trasforma in un polimero con una struttura a rete tridimensionale, ad alto peso molecolare (dopo l'introduzione degli iniziatori di polimerizzazione). È questa struttura che fornisce resistenza chimica, elevata resistenza del materiale.

Monomero-solvente

Un altro componente obbligatorio è il monomero solvente. In questo caso, il solvente svolge una duplice funzione. Nel primo caso è necessario per ridurre la viscosità della resina ad un livello necessario per la lavorazione (poiché il poliestere stessotroppo spesso).

D' altra parte, il monomero partecipa attivamente al processo di copolimerizzazione con il poliestere, grazie al quale sono assicurate una velocità di polimerizzazione ottimale e un'elevata profondità di polimerizzazione del materiale (se i poliesteri sono considerati separatamente, la loro polimerizzazione è piuttosto lento). L'idroperossido è lo stesso componente necessario per solidificare da uno stato liquido: questo è l'unico modo in cui la resina poliestere acquisisce tutte le sue qualità. L'uso di un catalizzatore è obbligatorio anche quando si lavora con resine poliestere insature.

Acceleratore

Questo ingrediente può essere aggiunto ai poliesteri sia durante la produzione che durante la lavorazione (prima dell'aggiunta dell'iniziatore). I sali di cob alto (ottoato di cob alto, naftenato) possono essere definiti gli acceleratori più ottimali per l'indurimento dei polimeri. La polimerizzazione non deve solo essere accelerata, ma anche attivata, anche se in alcuni casi viene rallentata. Il segreto è che se non vengono utilizzati acceleratori e iniziatori, i radicali liberi si formeranno indipendentemente nella sostanza finita, a causa della quale la polimerizzazione avverrà prematuramente, proprio durante la conservazione. Per prevenire questo fenomeno è indispensabile un ritardante di polimerizzazione (inibitore).

Principio dell'inibitore

Il meccanismo d'azione di questo componente è il seguente: interagisce con i radicali liberi che si formano periodicamente, determinando la formazione di radicali poco attivi o composti che non hanno affatto natura radicalica. La funzione degli inibitori è solitamente svolta da talisostanze: chinoni, tricresolo, fenone, alcuni degli acidi organici. I poliesteri sono formulati con piccole quantità di inibitori durante la produzione.

Altri supplementi

I componenti sopra descritti sono i principali, è grazie ad essi che è possibile lavorare la resina poliestere come legante. Tuttavia, come dimostra la pratica, nel processo di formazione dei prodotti, nei poliesteri viene introdotta una quantità sufficientemente grande di additivi, che, a loro volta, svolgono una varietà di funzioni e modificano le proprietà della sostanza originale. Tra questi componenti si possono notare i riempitivi in polvere: sono introdotti specificamente per ridurre il ritiro, ridurre il costo del materiale e aumentare la resistenza al fuoco. Va anche notato tessuti di vetro (riempitivi rinforzanti), il cui uso è dovuto ad un aumento delle proprietà meccaniche. Ci sono altri additivi: stabilizzanti, plastificanti, coloranti, ecc.

Tappetini di vetro

Sia nello spessore che nella struttura, la fibra di vetro può essere diversa. Le stuoie di vetro sono in fibra di vetro che vengono tagliate in piccoli pezzi, la loro lunghezza varia tra 12-50 mm. Gli elementi vengono incollati insieme utilizzando un altro legante temporaneo, che di solito è una polvere o un'emulsione. La resina epossidica poliestere viene utilizzata per la produzione di stuoie di vetro, che sono costituite da fibre disposte in modo casuale, mentre la fibra di vetro nel suo aspetto ricorda un normale tessuto. Per ottenere la massima resistenza possibile, è necessario utilizzare diversi gradi di fibra di vetro.

In generale, i tappetini di vetro ne hanno menoforza, ma sono molto più facili da elaborare. Rispetto alla fibra di vetro, questo materiale ripete meglio la forma della matrice. Poiché le fibre sono piuttosto corte, hanno un orientamento caotico, il materassino difficilmente può vantare una grande resistenza. Tuttavia, può essere molto facilmente impregnato di resina, poiché è morbido, pur essendo sciolto e spesso, un po' ricorda una spugna. Il materiale è davvero morbido e modellabile. Il laminato, ad esempio, che è costituito da tali materassini, ha ottime proprietà meccaniche, ha un'elevata resistenza alle condizioni atmosferiche (anche per lunghi periodi).

Dove vengono utilizzati i tappetini di vetro

Mat viene utilizzato nel campo dello stampaggio a contatto per poter produrre merci con forme complesse. I prodotti realizzati con questo materiale sono utilizzati in una varietà di settori:

• nel settore cantieristico (costruzione di canoe, barche, yacht, tagliapesche, strutture interne varie, ecc.);
• Il tappetino in vetro e la resina poliestere sono utilizzati nell'industria automobilistica (parti di macchine varie, cilindri, furgoni, diffusori, serbatoi, pannelli informativi, alloggiamenti, ecc.);
• nel settore edile (alcuni prodotti in legno, costruzione di pensiline per autobus, pareti divisorie, ecc.).

I tappetini in vetro hanno una densità e uno spessore diversi. Il materiale è diviso per il peso di un metro quadrato, che si misura in grammi. C'è un materiale abbastanza sottile, quasiarioso (velo di vetro), ce n'è uno spesso, quasi come una coperta (usato per far sì che il prodotto acquisisca lo spessore desiderato, ottenga la resistenza richiesta).