Resines de polièster: producció i manipulació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

En els darrers anys, les resines de polièster s'han tornat molt populars. En primer lloc, es demanen com a components principals durant la producció de fibra de vidre, materials estructurals resistents i lleugers.

Fabricació de resina: primer pas

Com comença la producció de resina de polièster? Aquest procés comença amb la destil·lació de l'oli; durant això, s'alliberen diverses substàncies: benzè, etilè i propilè. Són necessaris per a la producció d'antihídrids, àcids polibàsics, glicols. Després de cuinar junts, tots aquests components creen l'anomenada resina base, que en un moment determinat s'ha de diluir amb estirè. L'última substància, per exemple, pot ser el 50% del producte acabat. Com a part d'aquesta etapa, també es permet la venda de resina preparada, però l'etapa de producció encara no s'ha completat: no s'ha d'oblidar de la saturació amb diversos additius. És gràcies a aquests components que la resina acabada adquireix les seves propietats úniques.

La composició de la mescla la pot canviar el fabricant; molt depèn d'on s'utilitzarà exactament la resina de polièster. Els experts seleccionen les combinacions més òptimes, el resultat d'aixòel treball seran substàncies amb propietats completament diferents.

Producció de resina: segona etapa

És important que la mescla acabada sigui sòlida, normalment esperen fins que el procés de polimerització arriba al final. Si s'interromp, i el material està a la venda, només es polimeritza parcialment. Si no es fa res, la polimerització continuarà, la substància definitivament s'endureix. Per aquests motius, la vida útil de la resina és molt limitada: com més antic és el material, pitjors són les seves propietats finals. La polimerització també es pot alentir: s'utilitzen refrigeradors per a això, no hi ha enduriment.

Per acabar l'etapa de producció i obtenir el producte acabat, també s'han d'afegir a la resina dues substàncies importants: un catalitzador i un activador. Cadascun d'ells realitza la seva pròpia funció: la generació de calor comença a la mescla, la qual cosa contribueix al procés de polimerització. És a dir, no cal una font de calor de l'exterior; tot passa sense ella.

El curs del procés de polimerització està regulat - es controlen les proporcions dels components. Atès que el contacte entre el catalitzador i l'activador pot donar lloc a una mescla explosiva, aquesta última normalment s'afegeix a la resina exclusivament com a part de la producció, el catalitzador s'afegeix abans de l'ús, normalment es subministra per separat. Només quan s'ha completat el procés de polimerització, la substància s'endureix, podem concloure que la producció de resines de polièster s'ha completat.

Resines originals

Què és aixòmaterial en el seu estat original? És un líquid viscós semblant a la mel que pot variar en color des del marró fosc fins al groc clar. Quan s'introdueix una certa quantitat d'enduridors, la resina de polièster primer s'espesseix lleugerament i després adquireix un estat gelatinós. Una mica més tard, la consistència s'assembla al cautxú, després la substància s'endureix (es torna infusible, insoluble).

Aquest procés s'anomena curat, ja que triga diverses hores a temperatura normal. Quan la resina està en estat sòlid, s'assembla a un material dur i durador que es pot tenyir fàcilment en una gran varietat de colors. Com a regla general, s'utilitza en combinació amb teixits de vidre (fibra de vidre de polièster), fa la funció d'un element estructural per a la fabricació de diversos productes, com és la resina de polièster. Les instruccions per treballar amb aquestes mescles són molt importants. Cal complir amb cadascun dels seus punts.

Funcions clau

Les resines de polièster en estat curat són excel·lents materials estructurals. Es caracteritzen per duresa, alta resistència, excel·lents propietats dielèctriques, resistència al desgast, resistència química. No oblideu que en el procés d'operació els productes fets de resina de polièster són segurs des del punt de vista ambiental. Algunes propietats mecàniques de les mescles que s'utilitzen conjuntament amb teixits de vidre, pel que fa al seu rendiment, s'assemblen als paràmetres de l'acer estructural (en alguns casos fins i tot els superen). La tecnologia de fabricació és barata, senzilla, segura, ja que la substància es cura a temperatura ambient normal.temperatura, fins i tot l'aplicació de pressió no és necessària. No hi ha emissió de subproductes volàtils o altres, només s'observa una lleugera contracció. Així, per fabricar un producte, no es necessiten instal·lacions voluminoses cares i no hi ha necessitat d'energia tèrmica, gràcies a la qual les empreses dominen ràpidament tant la producció de gran capacitat com la de petita capacitat. No us oblideu del baix cost de les resines de polièster: aquesta xifra és dues vegades més baixa que la dels homòlegs epoxi.

Creixement de la producció

És impossible ignorar el fet que en aquests moments la producció de resina de polièster insaturada està guanyant impuls cada any, això s'aplica no només al nostre país, sinó també a les tendències exteriors generals. Si creus l'opinió dels experts, sens dubte aquesta situació continuarà en un futur previsible.

Inconvenients de les resines

Per descomptat, les resines de polièster també tenen alguns inconvenients, com qualsevol altre material. Per exemple, l'estirè s'utilitza com a dissolvent durant la producció. És inflamable i altament tòxic. De moment, ja s'han creat aquestes marques que no tenen estirè a la seva composició. Un altre inconvenient evident: la inflamabilitat. Les resines de polièster no modificades i insaturades cremen igual que les fustes dures. Aquest problema es resol: s'introdueixen farcits en pols a la composició de la substància (compostos orgànics de baix pes molecular que contenen fluor i clor, triòxid d'antimoni), de vegades s'utilitza modificació química - tetracloroftàlic,àcid clorèndic, alguns multimers: cloroacetat de vinil, cloroestirè, altres compostos que contenen clor.

Composició de resina

Si tenim en compte la composició de les resines de polièster insaturades, aquí podem observar una barreja multicomponent d'elements químics de diferent naturalesa: cadascun d'ells realitza determinades tasques. Els components principals són resines de polièster, fan diferents funcions. Per exemple, el polièster és el component principal. És un producte de la reacció de policondensació dels poliols que reaccionen amb anhídrids o àcids polibàsics.

Si parlem d'alcohols polihídrics, aquí hi ha dietilenglicol, etilenglicol, glicerina, propilenglicol i dipropilenglicol. Com a anhídrids s'utilitzen àcids adípics, fumàrics, ftàlics i maleics. La fosa de resina de polièster difícilment seria possible si el polièster tingués un pes molecular baix (uns 2000) quan estigui llest per al processament. En el procés d'emmotllament de productes, es converteix en un polímer amb una estructura de xarxa tridimensional, d' alt pes molecular (després d'introduir els iniciadors de curat). Aquesta estructura és la que proporciona resistència química, alta resistència del material.

Monòmer dissolvent

Un altre component obligatori és el monòmer dissolvent. En aquest cas, el dissolvent realitza una doble funció. En el primer cas, es requereix per reduir la viscositat de la resina a un nivell necessari per al processament (ja que el propi polièstermassa gruixuda).

D' altra banda, el monòmer participa activament en el procés de copolimerització amb polièster, per la qual cosa s'assegura una velocitat de polimerització òptima i una gran profunditat de curació del material (si es consideren els polièsters per separat, el seu curat és bastant lent). L'hidroperòxid és el mateix component que es requereix per solidificar-se des d'un estat líquid; aquesta és l'única manera com la resina de polièster adquireix totes les seves qualitats. L'ús d'un catalitzador també és obligatori quan es treballa amb resines de polièster insaturades.

Accelerator

Aquest ingredient es pot afegir als polièsters tant durant la fabricació com durant el processament (abans de l'addició de l'iniciador). Les sals de cob alt (octoat de cob alt, naftenat) es poden anomenar els acceleradors més òptims per al curat de polímers. La polimerització no només s'ha d'accelerar, sinó que també s'ha d'activar, encara que en alguns casos s'alenteix. El secret és que si no s'utilitzen acceleradors i iniciadors, es formaran radicals lliures independentment a la substància acabada, de manera que la polimerització es produirà prematurament, just durant l'emmagatzematge. Per prevenir aquest fenomen, un retardador de curació (inhibidor) és indispensable.

Principi inhibidor

El mecanisme d'acció d'aquest component és el següent: interacciona amb els radicals lliures que apareixen periòdicament, donant lloc a la formació de radicals poc actius o compostos que no tenen cap naturalesa radical. La funció d'inhibidors la realitza normalment aquestssubstàncies: quinones, tricresol, fenona, alguns dels àcids orgànics. Els polièsters es formulen amb petites quantitats d'inhibidors durant la fabricació.

Altres suplements

Els components descrits anteriorment són els principals, és gràcies a ells que es pot treballar amb resina de polièster com a aglutinant. Tanmateix, com mostra la pràctica, en el procés de formació de productes, s'introdueix una quantitat prou gran d'additius als polièsters, que, al seu torn, duen a terme una varietat de funcions i modifiquen les propietats de la substància original. Entre aquests components, es poden destacar els farcits en pols: s'introdueixen específicament per reduir la contracció, reduir el cost del material i augmentar la resistència al foc. També cal destacar els teixits de vidre (farcits de reforç), l'ús dels quals es deu a un augment de les propietats mecàniques. Hi ha altres additius: estabilitzants, plastificants, colorants, etc.

Estores de vidre

Tant en gruix com en estructura, la fibra de vidre pot ser diferent. Les estores de vidre són de fibra de vidre que es tallen en trossos petits, la seva longitud varia entre 12-50 mm. Els elements s'enganxen mitjançant un altre aglutinant temporal, que sol ser una pols o una emulsió. La resina epoxi de polièster s'utilitza per a la fabricació de catifes de vidre, que consisteixen en fibres disposades a l'atzar, mentre que la fibra de vidre en el seu aspecte s'assembla a un teixit normal. Per aconseguir la màxima resistència possible, s'han d'utilitzar diferents graus de fibra de vidre.

En general, les estores de vidre en tenen menysforça, però són molt més fàcils de processar. En comparació amb la fibra de vidre, aquest material repeteix millor la forma de la matriu. Com que les fibres són força curtes, tenen una orientació caòtica, la catifa difícilment pot presumir d'una gran resistència. No obstant això, es pot impregnar de resina molt fàcilment, ja que és suau, tot i que és solt i gruixut, recordant una mica a una esponja. El material és realment suau i modelable. El laminat, per exemple, que es fa amb aquestes estores, té excel·lents propietats mecàniques, té una alta resistència a les condicions atmosfèriques (fins i tot durant un període llarg).

On s'utilitzen estores de vidre

Mat s'utilitza en el camp de l'emmotllament per contacte per poder produir mercaderies amb formes complexes. Els productes fets amb aquest material s'utilitzen en diverses àrees:

• en el sector de la construcció naval (construcció de canoes, vaixells, iots, talladors de peix, diverses estructures internes, etc.);
• La catifa de vidre i la resina de polièster s'utilitzen a la indústria de l'automòbil (diverses peces de màquines, cilindres, furgonetes, difusors, dipòsits, panells informatius, carcasses, etc.);
• en el sector de la construcció (determinats productes de fusta, construcció de marquesines d'autobusos, parets envans, etc.).

Les catifes de vidre tenen diferents densitats i gruixos. El material es divideix pel pes d'un metre quadrat, que es mesura en grams. Hi ha un material força prim, gairebéairejat (vel de vidre), també n'hi ha un de gruixut, gairebé com una manta (s'utilitza per garantir que el producte adquireixi el gruix desitjat, obtingui la resistència requerida).