رزین های پلی استر: تولید و جابجایی

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در سال های اخیر، رزین های پلی استر بسیار محبوب شده اند. اول از همه، آنها به عنوان اجزای اصلی در تولید فایبرگلاس، مواد ساختاری قوی و سبک مورد تقاضا هستند.

ساخت رزین: مرحله اول

تولید رزین پلی استر چگونه آغاز می شود؟ این فرآیند با تقطیر روغن آغاز می شود - در طی این، مواد مختلفی آزاد می شود: بنزن، اتیلن و پروپیلن. آنها برای تولید آنتی هیدریدها، اسیدهای پلی بازیک، گلیکول ها ضروری هستند. پس از پختن با هم، تمام این اجزاء به اصطلاح رزین پایه ایجاد می کنند که در مرحله خاصی باید با استایرن رقیق شود. برای مثال آخرین ماده می تواند 50 درصد محصول نهایی باشد. به عنوان بخشی از این مرحله، فروش رزین آماده نیز مجاز است، اما مرحله تولید هنوز کامل نشده است: نباید اشباع با مواد افزودنی مختلف را فراموش کرد. به لطف این اجزا است که رزین تمام شده خواص منحصر به فرد خود را به دست می آورد.

ترکیب مخلوط را می توان توسط سازنده تغییر داد - خیلی به این بستگی دارد که دقیقاً در کجا از رزین پلی استر استفاده می شود. کارشناسان بهینه ترین ترکیب ها را، نتیجه این، انتخاب می کنندکار موادی با خواص کاملاً متفاوت خواهد بود.

تولید رزین: مرحله دوم

مهم است که مخلوط نهایی جامد باشد - معمولاً صبر می کنند تا فرآیند پلیمریزاسیون به پایان برسد. اگر قطع شود و مواد در فروش باشد، فقط تا حدی پلیمریزه شده است. اگر کاری با آن انجام نشود، پلیمریزاسیون ادامه می یابد، ماده قطعا سفت می شود. به این دلایل، ماندگاری رزین بسیار محدود است: هر چه ماده قدیمی تر باشد، خواص نهایی آن بدتر است. پلیمریزاسیون همچنین می تواند کند شود - برای این کار از یخچال و فریزر استفاده می شود، سخت شدن در آنجا رخ نمی دهد.

برای اینکه مرحله تولید به پایان برسد و محصول نهایی به دست آید، باید دو ماده مهم نیز به رزین اضافه شود: یک کاتالیزور و یک فعال کننده. هر یک از آنها عملکرد خود را انجام می دهد: تولید گرما در مخلوط شروع می شود که به فرآیند پلیمریزاسیون کمک می کند. یعنی منبع گرمایی از بیرون لازم نیست - همه چیز بدون آن اتفاق می افتد.

روند فرآیند پلیمریزاسیون تنظیم می شود - نسبت اجزاء کنترل می شود. از آنجایی که تماس بین کاتالیزور و فعال کننده می تواند منجر به یک مخلوط انفجاری شود، دومی معمولاً منحصراً به عنوان بخشی از تولید به رزین اضافه می شود، کاتالیزور قبل از استفاده اضافه می شود، معمولاً به طور جداگانه عرضه می شود. تنها زمانی که فرآیند پلیمریزاسیون کامل شد، ماده سخت شد، می‌توان نتیجه گرفت که تولید رزین‌های پلی استر به پایان رسیده است.

رزین های اصلی

این چیهمواد در حالت اولیه است؟ این یک مایع چسبناک عسل مانند است که می تواند رنگ آن از قهوه ای تیره تا زرد روشن متغیر باشد. هنگامی که مقدار مشخصی سخت کننده وارد می شود، رزین پلی استر ابتدا کمی غلیظ می شود، سپس حالت ژلاتینی به خود می گیرد. کمی بعد، قوام شبیه لاستیک می شود، سپس ماده سفت می شود (غیرقابل جوش، نامحلول می شود).

این فرآیند پخت نامیده می شود، زیرا در دمای معمولی چندین ساعت طول می کشد. هنگامی که رزین در حالت جامد قرار می گیرد، شبیه یک ماده سخت و بادوام می شود که به راحتی در رنگ های مختلف رنگ آمیزی می شود. به عنوان یک قاعده، از آن در ترکیب با پارچه های شیشه ای (فایبرگلاس پلی استر) استفاده می شود، عملکرد یک عنصر ساختاری را برای تولید محصولات مختلف انجام می دهد - مانند رزین پلی استر. دستورالعمل هنگام کار با چنین مخلوط هایی بسیار مهم است. رعایت هر یک از نکات آن ضروری است.

ویژگی های کلیدی

رزین های پلی استر در حالت پخت مواد ساختاری عالی هستند. آنها با سختی، استحکام بالا، خواص دی الکتریک عالی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت شیمیایی مشخص می شوند. فراموش نکنید که در فرآیند عملیات، محصولات ساخته شده از رزین پلی استر از نظر زیست محیطی ایمن هستند. برخی از خواص مکانیکی مخلوط هایی که در ترکیب با پارچه های شیشه ای استفاده می شوند، از نظر عملکرد، شبیه پارامترهای فولاد سازه ای هستند (حتی در برخی موارد از آنها فراتر می روند). تکنولوژی ساخت ارزان، ساده، ایمن است، زیرا این ماده در دمای معمولی اتاق پخت می شود.دما، حتی اعمال فشار نیز مورد نیاز نیست. هیچ انتشار فرار یا سایر محصولات فرعی وجود ندارد، فقط انقباض جزئی مشاهده می شود. بنابراین، برای تولید یک محصول، نیازی به تاسیسات حجیم گران قیمت نیست، و نیازی به انرژی حرارتی نیست، که به لطف آن، شرکت ها به سرعت بر تولید با ظرفیت زیاد و ظرفیت کوچک تسلط پیدا می کنند. هزینه کم رزین های پلی استر را فراموش نکنید - این رقم دو برابر کمتر از رزین های اپوکسی است.

رشد تولید

نمی توان این واقعیت را نادیده گرفت که در حال حاضر تولید رزین پلی استر غیر اشباع هر ساله شتاب بیشتری می گیرد - این نه تنها در مورد کشور ما، بلکه در مورد روندهای عمومی خارجی نیز صدق می کند. اگر نظر کارشناسان را باور داشته باشید، مطمئناً این وضعیت در آینده قابل پیش‌بینی ادامه خواهد داشت.

معایب رزین

البته رزین های پلی استر نیز مانند هر ماده دیگری دارای معایبی هستند. به عنوان مثال، استایرن به عنوان حلال در طول تولید استفاده می شود. قابل اشتعال و بسیار سمی است. در حال حاضر چنین مارک هایی ساخته شده اند که در ترکیب خود استایرن ندارند. یکی دیگر از اشکالات آشکار: اشتعال پذیری. رزین های پلی استر اصلاح نشده و غیراشباع درست مانند چوب های سخت می سوزند. این مشکل حل می شود: پرکننده های پودری به ترکیب ماده وارد می شوند (ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم حاوی فلوئور و کلر، تری اکسید آنتیموان)، گاهی اوقات از اصلاح شیمیایی استفاده می شود - تتراکلروفتالیک،اسید کلورندیک، برخی مولتیمرها: وینیل کلرواستات، کلرواستایرن، سایر ترکیبات حاوی کلر.

ترکیب رزین

اگر ترکیب رزین های پلی استر غیر اشباع را در نظر بگیریم، در اینجا می توانیم به مخلوط چند جزئی از عناصر شیمیایی با طبیعت متفاوت توجه کنیم - هر یک از آنها وظایف خاصی را انجام می دهند. اجزای اصلی رزین های پلی استر هستند، آنها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. به عنوان مثال، پلی استر جزء اصلی است. این محصول از واکنش چند تراکمی پلی ال هایی است که با انیدریدها یا اسیدهای پلی بازیک واکنش می دهند.

اگر در مورد الکل های پلی هیدریک صحبت کنیم، دی اتیلن گلیکول، اتیلن گلیکول، گلیسیرین، پروپیلن گلیکول، دی پروپیلن گلیکول در اینجا مورد تقاضا هستند. به عنوان انیدریدها از اسیدهای آدیپیک، فوماریک، انیدریدهای فتالیک و مالئیک استفاده می شود. ریخته گری رزین پلی استر در صورتی که پلی استر دارای وزن مولکولی کم (حدود 2000) در هنگام آماده شدن برای پردازش باشد، به سختی امکان پذیر خواهد بود. در فرآیند قالب‌گیری محصولات، به پلیمری با ساختار شبکه‌ای سه‌بعدی، وزن مولکولی بالا (پس از معرفی آغازگرهای پخت) تبدیل می‌شود. این ساختار است که مقاومت شیمیایی و استحکام بالای مواد را فراهم می کند.

حلال-مونومر

یکی دیگر از اجزای واجب مونومر حلال است. در این حالت، حلال عملکرد دوگانه ای را انجام می دهد. در حالت اول، برای کاهش ویسکوزیته رزین به سطحی که برای پردازش مورد نیاز است، لازم است (از آنجایی که خود پلی استرخیلی ضخیم).

از سوی دیگر، مونومر در فرآیند کوپلیمریزاسیون با پلی استر نقش فعالی دارد، به همین دلیل سرعت پلیمریزاسیون بهینه و عمق بالایی از پخت مواد تضمین می شود (اگر پلی استرها به طور جداگانه در نظر گرفته شوند، پخت آنها می باشد. کاملا آهسته). هیدروپراکسید همان مؤلفه ای است که برای جامد شدن از حالت مایع لازم است - این تنها راهی است که رزین پلی استر تمام ویژگی های خود را به دست می آورد. استفاده از کاتالیزور هنگام کار با رزین های پلی استر غیر اشباع نیز الزامی است.

شتاب دهنده

این ماده را می توان هم در حین ساخت و هم هنگام پردازش (قبل از افزودن آغازگر) به پلی استرها اضافه کرد. نمک های کبالت (اکتوات کبالت، نفتنات) را می توان بهینه ترین شتاب دهنده برای پخت پلیمر نامید. پلیمریزاسیون نه تنها باید تسریع شود، بلکه باید فعال شود، اگرچه در برخی موارد کند می شود. راز این است که اگر از شتاب دهنده ها و آغازگرها استفاده نشود، رادیکال های آزاد به طور مستقل در ماده نهایی تشکیل می شوند، به همین دلیل پلیمریزاسیون زودرس رخ می دهد - درست در حین ذخیره سازی. برای جلوگیری از این پدیده، یک مهارکننده (بازدارنده) پخت ضروری است.

اصل بازدارنده

مکانیسم اثر این جزء به شرح زیر است: با رادیکال های آزاد که به طور دوره ای ایجاد می شوند تعامل می کند و در نتیجه رادیکال های کم فعال یا ترکیباتی تشکیل می شود که اصلاً ماهیت رادیکالی ندارند. عملکرد بازدارنده ها معمولا توسط چنین انجام می شودمواد: کینون ها، تری کرزول، فنون، برخی از اسیدهای آلی. پلی استرها با مقادیر کمی بازدارنده در طول تولید فرموله می شوند.

مکمل های دیگر

اجزایی که در بالا توضیح داده شد اجزای اصلی هستند، به لطف آنها است که می توان با رزین پلی استر به عنوان چسب کار کرد. با این حال، همانطور که تمرین نشان می دهد، در فرآیند تشکیل محصولات، مقدار کافی از مواد افزودنی به پلی استرها وارد می شود که به نوبه خود، عملکردهای مختلفی را انجام می دهند و خواص ماده اصلی را تغییر می دهند. در میان این اجزا می توان به پرکننده های پودری اشاره کرد - آنها به طور خاص برای کاهش انقباض، کاهش هزینه مواد و افزایش مقاومت در برابر آتش معرفی می شوند. همچنین باید به پارچه های شیشه ای (پرکننده های تقویت کننده) اشاره کرد که استفاده از آنها به دلیل افزایش خواص مکانیکی است. افزودنی های دیگری نیز وجود دارد: تثبیت کننده ها، نرم کننده ها، رنگ ها و غیره.

تصیر شیشه ای

هم از نظر ضخامت و هم در ساختار، فایبرگلاس می تواند متفاوت باشد. حصیرهای شیشه ای فایبر گلاس هستند که به قطعات کوچک خرد می شوند و طول آنها بین 12 تا 50 میلی متر متغیر است. عناصر با استفاده از چسب موقت دیگری که معمولاً پودر یا امولسیون است به هم چسبانده می شوند. از رزین اپوکسی پلی استر برای تولید تشک های شیشه ای استفاده می شود که از الیافی که به صورت تصادفی چیده شده اند، استفاده می شود، در حالی که فایبرگلاس از نظر ظاهری شبیه پارچه های معمولی است. برای دستیابی به بالاترین استحکام ممکن، باید از درجات مختلف فایبرگلاس استفاده شود.

به طور کلی حصیرهای شیشه ای کمتر دارندقدرت، اما پردازش آنها بسیار ساده تر است. در مقایسه با فایبرگلاس، این ماده شکل ماتریس را بهتر تکرار می کند. از آنجایی که الیاف بسیار کوتاه هستند، جهت گیری آشفته دارند، تشک به سختی می تواند از استحکام بالایی برخوردار باشد. با این حال، می توان آن را به راحتی با رزین آغشته کرد، زیرا نرم است، در حالی که شل و ضخیم است، تا حدودی یادآور اسفنج است. مواد واقعا نرم و قابل قالب گیری است. به عنوان مثال، لمینت که از چنین حصیرهایی ساخته شده است، دارای خواص مکانیکی عالی است، مقاومت بالایی در برابر شرایط جوی (حتی در مدت زمان طولانی) دارد.

جایی که از تشک های شیشه ای استفاده می شود

مت در زمینه قالب گیری تماسی استفاده می شود تا بتوان کالاهایی با اشکال پیچیده تولید کرد. محصولات ساخته شده از این ماده در زمینه های مختلفی استفاده می شود:

• در صنعت کشتی سازی (ساخت قایق، قایق، قایق بادبانی، برش ماهی، سازه های داخلی مختلف و غیره)؛
• تشک شیشه ای و رزین پلی استر در صنعت خودروسازی (قطعات مختلف ماشین آلات، سیلندرها، وانت ها، دیفیوزرها، مخازن، پانل های اطلاعات، محفظه ها و غیره) استفاده می شود؛
• در صنعت ساخت و ساز (محصولات چوبی خاص، ساخت سرپناه اتوبوس، دیوارهای جداکننده، و غیره).

تشک های شیشه ایچگالی و ضخامت متفاوتی دارند. این ماده به وزن یک متر مربع تقسیم می شود که بر حسب گرم اندازه گیری می شود. تقریباً یک ماده نسبتاً نازک وجود داردهوادار (پرده شیشه ای)، یک حجاب ضخیم نیز وجود دارد، تقریباً مانند یک پتو (برای اطمینان از اینکه محصول ضخامت مورد نظر را بدست می آورد و استحکام لازم را به دست می آورد).