Uutiset

Kehitystyydyttymätön polyesterihartsituotteilla on yli 70 vuoden historia. Tyydyttymättömät polyesterihartsituotteet ovat lyhyessä ajassa kehittyneet nopeasti tuotannon ja teknisen tason suhteen. Siitä lähtien aiemmat tyydyttymättömät polyesterihartsituotteet ovat kehittyneet yhdeksi suurimmista vaihtoehdoista lämpökovettuvien hartsien teollisuudessa. Tyydyttymättömien polyesterihartsien kehityksen aikana teknistä tietoa tuotepatenteista, yrityslehdistä, teknisistä kirjoista jne. ilmestyy yksi toisensa jälkeen. Tähän mennessä on vuosittain myönnetty satoja keksintöpatentteja, jotka liittyvät tyydyttymättömään polyesterihartsiin. Voidaan nähdä, että tyydyttymättömän polyesterihartsin tuotanto- ja käyttötekniikka on kypsynyt yhä enemmän tuotannon kehittyessä ja on vähitellen muodostanut oman ainutlaatuisen ja täydellisen tuotanto- ja käyttöteorian teknisen järjestelmänsä. Aikaisemmassa kehitysprosessissa tyydyttymättömät polyesterihartsit ovat antaneet erityisen panoksen yleiseen käyttöön. Tulevaisuudessa ne kehittyvät joillekin erikoiskäyttöalueille, ja samalla yleiskäyttöisten hartsien kustannukset laskevat. Seuraavassa on joitakin mielenkiintoisia ja lupaavia tyydyttymättömiä polyesterihartsityyppejä, mukaan lukien: vähän kutistuva hartsi, palonestoainehartsi, sitkeyshartsi, vähän styreeniä haihtuva hartsi, korroosionkestävä hartsi, geelipinnoitehartsi, valokovettuva hartsi. Tyydyttymättömät polyesterihartsit, edulliset hartsit, joilla on erityisominaisuuksia, ja uusilla raaka-aineilla ja menetelmillä syntetisoidut korkean suorituskyvyn omaavat puusormet.

1. Vähäkutistuva hartsi

Tämä hartsilajike saattaa olla vanha aihe. Tyydyttymättömään polyesterihartsiin liittyy suuri kutistuminen kovettumisen aikana, ja yleinen tilavuuskutistumisnopeus on 6–10 %. Tämä kutistuminen voi aiheuttaa materiaalille vakavia muodonmuutoksia tai jopa halkeilua, mutta ei puristusmuovausprosessissa (SMC, BMC). Tämän puutteen korjaamiseksi käytetään yleensä termoplastisia hartseja kutistumattomina lisäaineina. DuPontille myönnettiin patentti tällä alalla vuonna 1934, patenttinumero US 1.945,307. Patentti kuvaa kaksiemäksisten antilopelihappojen kopolymerointia vinyyliyhdisteiden kanssa. On selvää, että tuolloin tämä patentti oli edelläkävijä polyesterihartsien kutistumattoman teknologian kehittämisessä. Sittemmin monet ihmiset ovat omistautuneet kopolymeerijärjestelmien tutkimukselle, joita tuolloin pidettiin muoviseoksina. Vuonna 1966 Marcon kutistumattomia hartseja käytettiin ensimmäisen kerran muovauksessa ja teollisessa tuotannossa.

Muoviteollisuusyhdistys (Platics Industry Association) antoi tälle tuotteelle myöhemmin nimen ”SMC”, joka tarkoittaa levymuovausmassaa, ja sen vähän kutistuvaa esiseosta ”BMC”, joka tarkoittaa massamuovausmassaa. SMC-levyjen osalta vaaditaan yleensä, että hartsivaletuilla osilla on hyvä sovitustoleranssi, joustavuus ja A-luokan kiilto, ja että pinnan mikrohalkeamia tulee välttää, mikä edellyttää, että sovitetulla hartsilla on alhainen kutistumisnopeus. Tietenkin monet patentit ovat sittemmin parantaneet ja parantaneet tätä teknologiaa, ja ymmärrys vähän kutistuvan vaikutuksen mekanismista on vähitellen kypsynyt, ja ajan myötä on syntynyt erilaisia vähän kutistuvia aineita tai vähän kutistuvia lisäaineita. Yleisesti käytettyjä vähän kutistuvia lisäaineita ovat polystyreeni, polymetyylimetakrylaatti ja vastaavat.

drtgf (1) 2. Palonsuoja-aine hartsi

Joskus palonestoaineet ovat yhtä tärkeitä kuin lääkepelastus, ja palonestoaineet voivat välttää tai vähentää katastrofien esiintymistä. Euroopassa tulipaloissa kuolleiden määrä on vähentynyt noin 20 % viimeisen vuosikymmenen aikana palonestoaineiden käytön ansiosta. Myös itse palonestoaineiden turvallisuus on erittäin tärkeää. Teollisuudessa käytettyjen materiaalien tyyppien standardointi on hidas ja vaikea prosessi. Tällä hetkellä Euroopan yhteisö on tehnyt ja tekee vaaranarviointeja monille halogeenipohjaisille ja halogeeni-fosforipohjaisille palonestoaineille, joista monet valmistuvat vuosien 2004 ja 2006 välillä. Tällä hetkellä maassamme käytetään yleensä klooria tai bromia sisältäviä dioleja tai kaksiemäksisiä happohalogeenisubstituutteja raaka-aineina reaktiivisten palonestohartsien valmistukseen. Halogeenipalonsuoja-aineet tuottavat paljon savua palaessaan, ja niihin liittyy erittäin ärsyttävien vetyhalogenidien muodostuminen. Palamisprosessin aikana syntyvä tiheä savu ja myrkyllinen savusumu aiheuttavat suurta haittaa ihmisille.

drtgf (2)

Yli 80 % tulipaloista johtuu tästä. Bromi- tai vetypohjaisten palonestoaineiden käytön toinen haittapuoli on, että niiden palaessa syntyy syövyttäviä ja ympäristöä saastuttavia kaasuja, jotka johtavat sähkökomponenttien vaurioitumiseen. Epäorgaanisten palonestoaineiden, kuten hydratoidun alumiinioksidin, magnesiumin, kuomun, molybdeeniyhdisteiden ja muiden palonestoaineiden käyttö voi tuottaa vähän savua muodostavia ja myrkyllisiä palonestohartseja, vaikka niillä onkin ilmeisiä savunvaimennusvaikutuksia. Jos epäorgaanisen palonestoaineen täyteaineen määrä on kuitenkin liian suuri, hartsin viskositeetti ei ainoastaan kasva, mikä ei ole suotuisa rakentamiselle, vaan myös se, että kun hartsiin lisätään suuri määrä lisäainepalonsuoja-ainetta, se vaikuttaa hartsin mekaaniseen lujuuteen ja sähköisiin ominaisuuksiin kovettumisen jälkeen.

Tällä hetkellä useissa ulkomaisissa patenteissa on raportoitu teknologiasta, jossa fosforipohjaisia palonestoaineita käytetään myrkyttömän ja vähäsavuisen palonestohartsin valmistukseen. Fosforipohjaisilla palonestoaineilla on huomattava palonestovaikutus. Palamisen aikana syntyvä metafosforihappo voidaan polymeroida stabiiliksi polymeeriksi, muodostaen suojakerroksen, joka peittää palamiskohteen pinnan, eristää hapen, edistää hartsin pinnan kuivumista ja hiiltymistä ja muodostaa hiiltyneen suojakalvon. Näin estetään palaminen ja samalla fosforipohjaisia palonestoaineita voidaan käyttää yhdessä halogeenipalonsuoja-aineiden kanssa, mikä on erittäin ilmeinen synergistinen vaikutus. Palonsuojahartsin tulevaisuuden tutkimussuunta on tietenkin vähäsavuisuus, vähämyrkyllisyys ja alhaiset kustannukset. Ihanteellinen hartsi on savuton, myrkytön, edullinen, ei vaikuta hartsiin, sillä on luonnostaan fysikaalisia ominaisuuksia, ei tarvitse lisätä lisämateriaaleja ja se voidaan tuottaa suoraan hartsin tuotantolaitoksessa.

3. Karkaisuhartsi

Verrattuna alkuperäisiin tyydyttymättömiin polyesterihartsilajikkeisiin, nykyisen hartsin sitkeys on parantunut huomattavasti. Tyydyttymättömän polyesterihartsin jatkojalostusteollisuuden kehittyessä tyydyttymättömän hartsin suorituskyvylle, erityisesti sitkeydelle, asetetaan kuitenkin uusia vaatimuksia. Tyydyttymättömien hartsien hauraus kovettumisen jälkeen on lähes tullut merkittäväksi ongelmaksi, joka rajoittaa tyydyttymättömien hartsien kehitystä. Olipa kyseessä sitten valettu käsityötuote tai muovattu tai kierretty tuote, murtovenymästä tulee tärkeä indikaattori hartsituotteiden laadun arvioinnissa.

Tällä hetkellä jotkut ulkomaiset valmistajat käyttävät menetelmää, jossa lisätään tyydyttynyttä hartsia sitkeyden parantamiseksi. Kuten tyydyttyneen polyesterin, styreenibutadieenikumin ja karboksipäätteisen (suo-)styreenibutadieenikumin lisääminen, tämä menetelmä kuuluu fysikaaliseen karkaisumenetelmään. Sitä voidaan käyttää myös lohkopolymeerien lisäämiseen tyydyttymättömän polyesterin pääketjuun, kuten tyydyttymättömän polyesterihartsin, epoksihartsin ja polyuretaanihartsin muodostamaan lomittuvaan verkkorakenteeseen, mikä parantaa huomattavasti hartsin vetolujuutta ja iskunkestävyyttä. Tämä karkaisumenetelmä kuuluu kemialliseen karkaisumenetelmään. Voidaan käyttää myös fyysisen ja kemiallisen karkaisun yhdistelmää, kuten reaktiivisemman tyydyttymättömän polyesterin sekoittamista vähemmän reaktiiviseen materiaaliin halutun joustavuuden saavuttamiseksi.

Tällä hetkellä SMC-levyjä on käytetty laajalti autoteollisuudessa niiden keveyden, korkean lujuuden, korroosionkestävyyden ja suunnittelujoustavuuden ansiosta. Tärkeiden osien, kuten auton paneelien, takaovien ja ulkopaneelien, kuten auton ulkopaneelien, osalta vaaditaan hyvää sitkeyttä. Suojat voivat taipua takaisin rajoitetusti ja palata alkuperäiseen muotoonsa pienen iskun jälkeen. Hartsin sitkeyden lisääminen usein menettää hartsin muita ominaisuuksia, kuten kovuutta, taivutuslujuutta, lämmönkestävyyttä ja kovettumisnopeutta rakentamisen aikana. Hartsin sitkeyden parantaminen menettämättä hartsin muita luontaisia ominaisuuksia on tullut tärkeäksi aiheeksi tyydyttymättömien polyesterihartsien tutkimuksessa ja kehityksessä.

4. Vähästyreeninen haihtuva hartsi

Tyydyttymättömän polyesterihartsin käsittelyprosessissa haihtuva ja myrkyllinen styreeni aiheuttaa suurta haittaa rakennusalan työntekijöiden terveydelle. Samalla styreeniä pääsee ilmaan, mikä aiheuttaa myös vakavaa ilmansaastumista. Siksi monet viranomaiset rajoittavat styreenin sallittua pitoisuutta tuotantolaitoksen ilmassa. Esimerkiksi Yhdysvalloissa sen sallittu altistumistaso on 50 ppm, kun taas Sveitsissä sen PEL-arvo on 25 ppm, joten näin alhaista pitoisuutta ei ole helppo saavuttaa. Tehokkaan ilmanvaihdon käyttö on myös rajoitettua. Samalla voimakas ilmanvaihto johtaa myös styreenin häviämiseen tuotteen pinnalta ja suuren määrän styreenin haihtumiseen ilmaan. Siksi styreenin haihtumisen vähentämiseksi juuresta lähtien on vielä tehtävä tämä työ hartsin tuotantolaitoksessa. Tämä edellyttää sellaisten matalan styreenin haihtuvuuden (LSE) omaavien hartsien kehittämistä, jotka eivät saastuta tai saastuttavat vähemmän ilmaa, tai tyydyttymättömien polyesterihartsien kehittämistä, joissa ei ole styreenimonomeerejä.

Haihtuvien monomeerien pitoisuuden vähentäminen on ollut ulkomaisen tyydyttymättömän polyesterihartsiteollisuuden kehittämä aihe viime vuosina. Tällä hetkellä käytössä on useita menetelmiä: (1) menetelmä, jossa lisätään alhaisen haihtuvuuden inhibiittoria; (2) tyydyttymättömien polyesterihartsien formulointi ilman styreenimonomeerejä, joissa käytetään divinyyliä, vinyylimetyylibentseeniä ja α-metyylistyreeniä korvaamaan styreenimonomeerejä sisältävät vinyylimonomeerit; (3) Tyydyttymättömien polyesterihartsien formulointi alhaisen styreenipitoisuuden omaavilla monomeereillä on edellä mainittujen monomeerien ja styreenimonomeerien käyttö yhdessä, kuten diallyyliftalaatti. Korkean kiehumispisteen vinyylimonomeerien, kuten esterien ja akryylikopolymeerien, käyttö styreenimonomeerien kanssa: (4) Toinen menetelmä styreenin haihtumisen vähentämiseksi on lisätä muita yksiköitä, kuten disyklopentadieeniä ja sen johdannaisia, tyydyttymättömään polyesterihartsirunkoon, jotta saavutetaan alhainen viskositeetti ja lopulta vähennetään styreenimonomeerin pitoisuutta.

Styreenin haihtumisongelman ratkaisemiseksi on tarpeen tarkastella kattavasti hartsin soveltuvuutta olemassa oleviin muovausmenetelmiin, kuten pintaruiskutukseen, laminointiprosessiin, SMC-muovausprosessiin, teollisen tuotannon raaka-aineiden kustannuksiin ja yhteensopivuuteen hartsijärjestelmän kanssa. , Hartsin reaktiivisuus, viskositeetti, hartsin mekaaniset ominaisuudet muovauksen jälkeen jne. Maassani ei ole selkeää lainsäädäntöä styreenin haihtumisen rajoittamiseksi. Ihmisten elintason parantuessa ja tietoisuuden lisääntyessä omasta terveydestään ja ympäristönsuojelustaan on kuitenkin vain ajan kysymys, milloin asiaankuuluvaa lainsäädäntöä tarvitaan kaltaisessamme tyydyttymättömässä kuluttajamaassa.

5. Korroosionkestävä hartsi

Yksi tyydyttymättömien polyesterihartsien yleisimmistä käyttötarkoituksista on niiden korroosionkestävyys kemikaaleille, kuten orgaanisille liuottimille, hapoille, emäksille ja suoloille. Tyydyttymättömien hartsiverkostoasiantuntijoiden mukaan nykyiset korroosionkestävät hartsit jaetaan seuraaviin luokkiin: (1) o-bentseenityyppinen; (2) isobentseenityyppinen; (3) p-bentseenityyppinen; (4) bisfenoli A -tyyppinen; (5) vinyyliesterityyppinen; ja muut, kuten ksyleenityyppinen, halogeenipitoinen yhdistetyyppinen jne. Useiden sukupolvien tutkijoiden vuosikymmenten jatkuvan tutkimuksen jälkeen hartsin korroosiota ja korroosionkestävyyden mekanismia on tutkittu perusteellisesti. Hartsia modifioidaan erilaisilla menetelmillä, kuten lisäämällä tyydyttymättömään polyesterihartsiin vaikeasti korroosiota kestävä molekyylirunko tai käyttämällä tyydyttymätöntä polyesteriä, vinyyliesteriä ja isosyanaattia lomittuneeseen verkkorakenteeseen, mikä on erittäin tärkeää hartsin korroosionkestävyyden parantamiseksi. Korroosionkestävyys on erittäin tehokasta, ja happohartsin sekoittamismenetelmällä tuotettu hartsi voi myös saavuttaa paremman korroosionkestävyyden.

Verrattunaepoksihartsit,Tyydyttymättömien polyesterihartsien alhaiset kustannukset ja helppo käsittely ovat tulleet suuriksi eduiksi. Tyydyttymättömien hartsien verkkoasiantuntijoiden mukaan tyydyttymättömän polyesterihartsin korroosionkestävyys, erityisesti alkalinkestävyys, on huomattavasti epoksihartsia heikompi. Se ei voi korvata epoksihartsia. Tällä hetkellä korroosionestopintojen yleistyminen on luonut mahdollisuuksia ja haasteita tyydyttymättömille polyesterihartseille. Siksi erityisten korroosionestopintojen kehittämisellä on laajat näkymät.

drtgf (3)

6.Geelipinnoitehartsi

drtgf (4)

Geelipinnoitteella on tärkeä rooli komposiittimateriaaleissa. Se ei ainoastaan koristeellisesti vaikuta FRP-tuotteiden pintaan, vaan sillä on myös rooli kulutuskestävyydessä, ikääntymiskestävyydessä ja kemiallisessa korroosionkestävyydessä. Tyydyttymättömien hartsien verkoston asiantuntijoiden mukaan geelipinnoitehartsin kehityssuunta on kehittää geelipinnoitehartsia, jolla on alhainen styreenin haihtuvuus, hyvä ilmakuivuvuus ja vahva korroosionkestävyys. Geelipinnoitehartseissa on suuret markkinat lämmönkestäville geelipinnoitteille. Jos FRP-materiaali upotetaan kuumaan veteen pitkään, pinnalle ilmestyy rakkuloita. Samalla veden asteittaisen tunkeutumisen vuoksi komposiittimateriaaliin pintarakkulat laajenevat vähitellen. Rakkulat eivät ainoastaan vaikuta geelipinnoitteen ulkonäköön, vaan ne myös vähentävät vähitellen tuotteen lujuusominaisuuksia.

Yhdysvalloista Kansasista kotoisin oleva Cook Composites and Polymers Co. valmistaa epoksi- ja glysidyylieetteripäätteisiä menetelmiä geelipinnoitehartsin valmistukseen, jolla on alhainen viskositeetti ja erinomainen veden- ja liuottimien kestävyys. Lisäksi yritys käyttää polyeetteripolyoli-modifioitua ja epoksipäätteistä hartsia A (joustava hartsi) ja disyklopentadieeni- (DCPD)-modifioitua hartsia B (jäykkä hartsi), joilla molemmilla on seuraavat ominaisuudet: Yhdistämisen jälkeen vedenpitävällä hartsilla voi olla paitsi hyvä vedenkestävyys, myös hyvä sitkeys ja lujuus. Liuottimet tai muut pienimolekyyliset aineet tunkeutuvat FRP-materiaalijärjestelmään geelipinnoitekerroksen läpi, jolloin muodostuu vedenpitävä hartsi, jolla on erinomaiset kokonaisvaltaiset ominaisuudet.

7.Valokovetteinen tyydyttymätön polyesterihartsi

Tyydyttymättömän polyesterihartsin valokovettumisominaisuuksiin kuuluvat pitkä käyttöaika ja nopea kovettumisnopeus. Tyydyttymättömät polyesterihartsit voivat täyttää styreenin haihtumisen rajoittamista koskevat vaatimukset valokovetuksella. Valoherkistäjien ja valaisinlaitteiden kehityksen ansiosta on luotu perusta valokovettuvien hartsien kehittämiselle. Erilaisia UV-kovettuvia tyydyttymättömiä polyesterihartseja on kehitetty menestyksekkäästi ja otettu tuotantoon suuria määriä. Materiaaliominaisuudet, prosessin suorituskyky ja pinnan kulutuskestävyys paranevat, ja myös tuotannon tehokkuus paranee tällä menetelmällä.

8. Edullinen hartsi, jolla on erityisominaisuuksia

Tällaisia hartseja ovat vaahdotetut hartsit ja vesipitoiset hartsit. Tällä hetkellä puuenergian niukkuus on kasvussa. Myös puunjalostusteollisuudessa on pulaa ammattitaitoisista työntekijöistä, ja näille työntekijöille maksetaan yhä enemmän palkkaa. Tällaiset olosuhteet luovat edellytykset teknisten muovien pääsylle puumarkkinoille. Tyydyttymättömiä vaahdotettuja hartseja ja vesipitoisia hartseja kehitetään keinotekoisiksi puumateriaaleiksi huonekaluteollisuudessa niiden alhaisten kustannusten ja korkean lujuusominaisuuksien ansiosta. Sovellus on aluksi hidasta, mutta sitten prosessointitekniikan jatkuvan parantamisen myötä tämä sovellus kehittyy nopeasti.

Tyydyttymättömiä polyesterihartseja voidaan vaahdottaa vaahdotettujen hartsien valmistamiseksi, joita voidaan käyttää seinäpaneeleina, esivalmistettuina kylpyhuoneen tilanjakajina ja muina. Tyydyttymättömällä polyesterihartsilla matriisina valmistetun vaahdotetun muovin sitkeys ja lujuus ovat parempia kuin vaahdotetulla PS:llä; sitä on helpompi käsitellä kuin vaahdotettua PVC:tä; kustannukset ovat alhaisemmat kuin vaahdotetulla polyuretaanimuovilla, ja palonestoaineiden lisääminen voi myös tehdä siitä palonesto- ja ikääntymissuojaa. Vaikka hartsin levitystekniikka on täysin kehittynyt, vaahdotetun tyydyttymättömän polyesterihartsin käyttöön huonekaluissa ei ole kiinnitetty paljon huomiota. Tutkimusten jälkeen jotkut hartsivalmistajat ovat erittäin kiinnostuneita kehittämään tätä uudentyyppistä materiaalia. Joitakin merkittäviä ongelmia (kuoren muodostuminen, hunajakennorakenne, geelin ja vaahtoamisajan suhde, eksotermisen käyrän hallinta) ei ole täysin ratkaistu ennen kaupallista tuotantoa. Ennen kuin vastausta saadaan, tätä hartsia voidaan käyttää vain sen alhaisten kustannusten vuoksi huonekaluteollisuudessa. Kun nämä ongelmat on ratkaistu, tätä hartsia käytetään laajalti esimerkiksi vaahtopalonsuoja-aineina sen sijaan, että sitä käytettäisiin vain taloudellisuutena.

Vesipitoiset tyydyttymättömät polyesterihartsit voidaan jakaa kahteen tyyppiin: vesiliukoisiin ja emulsiotyyppisiin. Jo 1960-luvulla ulkomailla on ollut patentteja ja kirjallisuusraportteja tällä alalla. Vesipitoisessa hartsissa lisätään vettä täyteaineena tyydyttymättömään polyesterihartsiin ennen hartsin geeliytymistä, ja vesipitoisuus voi olla jopa 50 %. Tällaista hartsia kutsutaan WEP-hartsiksi. Hartsilla on ominaisuuksia, kuten edullinen hinta, kevyt paino kovettumisen jälkeen, hyvä palonestokyky ja alhainen kutistuminen. Vesipitoisen hartsin kehitys ja tutkimus alkoi maassani 1980-luvulla, ja se on kestänyt pitkään. Sovelluksen kannalta sitä on käytetty ankkurointiaineena. Vesipitoinen tyydyttymätön polyesterihartsi on uusi UPR-sukku. Laboratorioteknologia on kehittymässä, mutta sovelluksesta on tehty vähemmän tutkimusta. Ratkaistavia ongelmia ovat emulsion stabiilius, kovettumis- ja muovausprosessien ongelmat sekä asiakkaiden hyväksyntäongelmat. Yleensä 10 000 tonnin tyydyttymätön polyesterihartsi voi tuottaa noin 600 tonnia jätevettä vuodessa. Jos tyydyttymättömän polyesterihartsin tuotantoprosessissa syntyvää kutistumista käytetään vesipitoisen hartsin valmistukseen, se vähentää hartsin kustannuksia ja ratkaisee tuotannon ympäristönsuojeluongelman.

Käsittelemme seuraavia hartsituotteita: tyydyttymätöntä polyesterihartsia;vinyylihartsi; geelipinnoitehartsi; epoksihartsi.

drtgf (5)