Полиестер и епоксидна смола, техните разлики. Ненаситени полиестерни смоли в корабостроенето

- полиестерни смоли с общо предназначениеполучен чрез естерификация на пропилей гликол със смес от фталов и малеинов анхидрид. Съотношението на фталовия и малеиновия анхидрид може да варира от 2:1 до 1:2. Получената полиестерна алкидна смола се смесва със стирол в съотношение 2:1. Този тип смола има широк спектър от приложения: те се използват за направата на палети, лодки, части за душ кабини, плувни басейни и резервоари за вода.

- еластични полиестерни смолиВместо фталов анхидрид се използват линейни двуосновни киселини (адипинова или себацинова). Образува се по-еластична и мека ненаситена полиестерна смола. Използването на диетилен или дипропилен гликоли вместо пропилен гликол също придава еластичност на смолите. Добавянето на такива полиестерни смоли към твърдите смоли с общо предназначение намалява тяхната крехкост и ги прави по-лесни за обработка. Този ефект се използва при производството на ляти полиестерни копчета. Такива смоли често се използват за декоративно леене в мебелната промишленост и при производството на рамки за картини. За да направите това, целулозни пълнители (например смлени черупки от ядки) се въвеждат в еластични смоли и се отливат във форми от силиконова гума. Фино възпроизвеждане на дърворезби може да се постигне чрез използване на форми от силиконова гума, отлети директно от оригиналните резби.

- еластични полиестерни смолизаемат междинна позиция между твърди смоли с общо предназначение и еластични. Те се използват за производство на устойчиви на удар продукти като топки за игра, предпазни каски, фехтовки, части за автомобили и самолети. За получаването на такива смоли се използва изофталова киселина вместо фталов анхидрид. Процесът се извършва на няколко етапа. Първо, реакцията на изофталова киселина с гликол произвежда полиестерна смола с ниско киселинно число. След това се добавя малеинов анхидрид и естерификацията продължава. В резултат на това се получават полиестерни вериги с преобладаващо разположение на ненаситени фрагменти в краищата на молекулите или между блокове, състоящи се от гликол-изофталов полимер

- полиестерни смоли с ниско свиванеПри формоване на полиестер, подсилен със стъклени влакна, разликата в свиването между смолата и стъклените влакна води до образуване на дупки по повърхността на продукта. Използването на полиестерни смоли с ниско свиване намалява този ефект, а получените отлети продукти не изискват допълнително шлайфане преди боядисване, което е предимство при производството на автомобилни части и домакински електроуреди. Полиестерните смоли с ниско свиване включват термопластични компоненти (полистирен или полиметилметакрилат), които са само частично разтворени в оригиналния състав. По време на втвърдяването, придружено от промяна във фазовото състояние на системата, се образуват микрокухини, компенсиращи обичайното свиване на полимерната смола.

- устойчиви на атмосферни влияния полиестерни смоли,не трябва да пожълтява при излагане на слънчева светлина, като за целта в състава му са добавени абсорбери на ултравиолетовото лъчение. Стиренът може да бъде заменен с метилметакрилат, но само частично, тъй като метилметакрилатът не взаимодейства добре с двойните връзки на фумаровата киселина, която е част от полиестерната смола. Този тип смола се използва при производството на покрития, външни панели и покриви с фенери.

- химически устойчиви полиестерни смолиестерните групи лесно се хидролизират от алкали, в резултат на което нестабилността на полиестерните смоли към алкали е техният основен недостатък. Увеличаването на въглеродния скелет на оригиналния гликол води до намаляване на дела на етерните връзки в смолата. По този начин смоли, съдържащи "бисгликол" (продукт от реакцията на бисфенол А с пропилей оксид) или хидрогениран бисфенол, имат значително по-малък брой естерни връзки от съответната смола с общо предназначение. Такива смоли се използват в производството на части за химическо оборудване - абсорбатори или шкафове, тела и резервоари на химически реактори, както и тръбопроводи.

- огнезащитни полиестерни смолиУвеличаването на устойчивостта на смолата към възпламеняване и горене се постига чрез използване на халогенирани двуосновни киселини, като тетрафлуорофталова, тетрабромофталова и хлорендова киселина, вместо фталов анхидрид. Допълнително повишаване на огнеустойчивостта се постига чрез въвеждане на различни инхибитори на горенето в смолата, като естери на фосфорна киселина и антимонов оксид. Огнеупорните полиестерни смоли се използват в производството на абсорбатори, електрически компоненти, структурни панели и корпуси на някои видове военноморски кораби.

- смоли със специално предназначение. Например, използването на триалил изоцианурат вместо стирен значително подобрява топлоустойчивостта на смолите. Специални смоли могат да бъдат втвърдени с помощта на UV радиация чрез добавяне на фоточувствителни агенти като бензоин или неговите етери.

Епоксидни смоли - олигомери, съдържащи епоксидни групи и способни да образуват омрежени полимери под действието на втвърдители. Най-разпространените епоксидни смоли са продукти на поликондензация на епихлорхидрин с феноли, най-често с бисфенол А.

n може да достигне 25, но най-често се срещат епоксидни смоли с брой епоксидни групи под 10. Колкото по-висока е степента на полимеризация, толкова по-дебела е смолата. Колкото по-ниско е числото, посочено върху смолата, толкова повече епоксидни групи съдържа смолата.

Характеристики на епоксидни полимери:

ü възможността за получаването им в течно и твърдо състояние,

ü липса на летливи вещества по време на втвърдяване,

ü способност за втвърдяване в широк температурен диапазон,

ü леко свиване,

ü нетоксичен във втвърдено състояние,

ü високи стойности на адхезивна и кохезионна якост,

ü химическа устойчивост.

Епоксидната смола е произведена за първи път от френския химик Кастан през 1936 г. Епоксидната смола се получава чрез поликондензация на епихлорхидрин с различни органични съединения: от фенол до хранителни масла (епоксидиране). Ценни видове епоксидни смоли се получават чрез каталитично окисляване на ненаситени съединения.

За да използвате смолата се нуждаете от втвърдител. Втвърдителят може да бъде полифункционален амин или анхидрид, понякога киселина. Използват се и втвърдяващи катализатори. След смесване с втвърдител, епоксидната смола може да се втвърди - да се превърне в твърдо, нетопливо и неразтворимо състояние. Има два вида втвърдители: студено втвърдяване и горещо втвърдяване. Ако е полиетилен полиамин (PEPA), тогава смолата ще се втвърди в рамките на един ден при стайна температура. Анхидридните втвърдители изискват 10 часа време и нагряване до 180°C в термокамера.

ES реакцията на втвърдяване е екзотермична. Скоростта, с която смолата се втвърдява, зависи от температурата на сместа. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бърза е реакцията. Скоростта му се удвоява, когато температурата се повиши с 10° C и обратно. Всички възможности за влияние върху скоростта на втвърдяване се свеждат до това основно правило. Освен от температурата, времето за полимеризация зависи и от съотношението площ към маса на смолата. Например, ако 100 g смес от смола и втвърдител премине в твърдо състояние за 15 минути при начална температура 25°C, то тези 100 g, равномерно разпределени върху площ от 1 m2, полимеризират за повече от два часа.

За да бъде епоксидната смола заедно с втвърдителя във втвърдено състояние по-пластична и да не се счупи (напука), е необходимо да се добавят пластификатори. Те, подобно на втвърдителите, са различни, но всички са насочени към придаване на пластични свойства на смолата. Най-често използваният пластификатор е дибутил фталат.

Таблица - Някои свойства на немодифицирани и ненапълнени дианови епоксидни смоли.

Характерно име	Значение
Плътност при 20 °C, g/cm3	1.16÷1.25
Температура на встъкляване, °C	60÷180
Топлопроводимост, W/(m×K)	0,17÷0,19
Специфичен топлинен капацитет, kJ/(kg K)	0,8÷1,2
Температурен коефициент на линейно разширение, °C -1	(45÷65) 10 -6
Топлоустойчивост по Мартенс, °C	55÷170
Водопоглъщаемост за 24 часа, %	0,01÷0,1
Якост на опън, MN/m2	40÷90
Модул на еластичност (при краткотрайно напрежение), GN/m 2	2,5÷3,5
Якост на удар, kJ/m 2	5÷25
Относително разширение, %	0,5÷6
Диелектрична константа при 20°C и 1 MHz	3,5÷5
Специфично обемно електрическо съпротивление при 20°C, Ohm cm	10 14 ÷10 16
Тангенс на диелектричните загуби при 20°C и 1 MHz	0,01÷0,03
Електрическа якост при 20°C, MV/m	15÷35
Пропускливост на влага, kg/(cm sec n/m 2)	2,1 10 -16
коеф. дифузия на вода, cm 2 / h	10 -5 ÷10 -6

Епоксидно-дианови смоли от степени ED-22, ED-20, ED-16, ED-10 и ED-8, ​​използвани в електрическата, радиоелектронната промишленост, самолетостроенето, корабостроенето и машиностроенето, в строителството като компонент на смеси за леене и импрегниране, лепила, уплътнители, свързващи вещества за армирани пластмаси. Разтвори на епоксидни смоли от марките ED-20, ED-16, E-40 и E-40R в различни разтворители се използват за производството на емайллакове, лакове, шпакловки и като полуфабрикат за производството на други епоксидни смоли , състави за саксии и лепила.

Епоксидни смоли, модифицирани с пластификатори - за импрегниране се използват смоли от марките К-153, К-115, К-168, К-176, К-201, К-293, УП-5-132 и КДЖ-5-20, изливане, обвиване и запечатване на части и като лепила, електроизолационни състави за отливане, изолационни и защитни покрития, свързващи вещества за фибростъкло. Съставът на марката K-02T се използва за импрегниране на многослойни продукти за намотаване с цел тяхното циментиране, повишаване на устойчивостта на влага и електроизолационни свойства.

Модифицираните епоксидни смоли на марката EPOFOM се използват в различни промишлени и граждански съоръжения като антикорозионни покрития за защита на метални и бетонни строителни конструкции и капацитивно оборудване от въздействието на химически агресивни среди (особено киселини, основи, петролни продукти, промишлени и канализационни отпадъци ), валежи и висока влажност . Тези смоли се използват и за хидроизолация и монолитни саморазливни покрития на бетонни подове, грундиране и нанасяне на завършващ слой. На базата на смола от марката EPOFOM се получават състави за леене и импрегниране с високо съдържание на армиращи тъкани и пълнители, композитни материали и устойчиви на износване покрития. EPOFOM се използва като импрегниращ компонент на маркучния материал за ремонт и възстановяване на тръбопроводи на канализационни мрежи, мрежи под налягане за захранване със студена и топла вода, без да ги демонтирате и да изваждате тръбите от земята (безизкопен метод).

Съставите на марката EZP се използват за покриване на съдове за съхранение на вино, мляко и други течни хранителни продукти, както и различни видове течни горива (бензин, керосин, мазут и др.).

Фенолформалдехидни смоли. През 1909 г. Baekeland съобщава за материала, който е получил, който той нарича бакелит. Тази фенолформалдехидна смола е първата синтетична термореактивна пластмаса, която не се размеква при високи температури. Провеждайки реакцията на кондензация на формалдехид и фенол, той получава полимер, за който не може да намери разтворител.

Фенолформалдехидните смоли са продукти на поликондензация на феноли или техни хомолози (крезоли, ксиленоли) с формалдехид. В зависимост от съотношението на реагентите и природата на катализатора се образуват термопластични (новолак) или термореактивни (резол) смоли. Новолачните смоли са предимно линейни олигомери, в чиито молекули фенолните ядра са свързани с метиленови мостове и почти не съдържат метилолови групи (-CH2OH).

Резолните смоли са смес от линейни и разклонени олигомери, съдържащи голям брой метилолови групи, способни на по-нататъшни трансформации.

Характеристики на FFS:

ü по природа - твърди, вискозни вещества, които се доставят в производството под формата на прах;

ü за използване като матрица, стопяване или разтваряне в алкохолен разтворител;

ü Механизмът на втвърдяване на резолните смоли се състои от 3 етапа. На етап А смолата (резола) е подобна по физични свойства на новолаците, т.к разтваря се и се топи, на етап В смолата (резитол) може да омекне при нагряване и да набъбне в разтворители, на етап С смолата (резитол) не се топи или разтваря;

ü за втвърдяване на новолачните смоли е необходим втвърдител (обикновено се прилага метенамин, 6-14% от теглото на смолата);

ü лесно се променят и модифицират сами.

Фенолната смола първо се използва като лесно формован висококачествен изолатор, който предпазва от високи температури и електрически ток, а след това се превръща в основен материал на стила Арт Деко. Почти първият търговски продукт, получен чрез пресоване на бакелит, беше краищата на рамката на бобина с високо напрежение.Фенолформалдехидната смола (FFR) се произвежда от промишлеността от 1912 г. В Русия производството на ляти резити под името карболит беше организирани през 1912÷1914г.

Фенол-формалдехидните свързващи вещества се втвърдяват при температури от 160-200°C, като се използва значително налягане от порядъка на 30-40 MPa и повече. Получените полимери са стабилни при продължително нагряване до 200°C и за ограничен период от време могат да издържат на въздействието на по-високи температури за няколко дни при температури от 200-250°C, няколко часа при 250-500°C, няколко минути при температури 500-500°C 1000°C. Разлагането започва при температура около 3000°C.

Недостатъците на фенолформалдехидните смоли включват тяхната крехкост и голямо обемно свиване (15-25%) по време на втвърдяване, свързано с отделянето на голямо количество летливи вещества. За да се получи материал с ниска порьозност, е необходимо да се прилагат високи налягания по време на формоването.

Фенол-формалдехидните смоли от марките SFZh-3027B, SFZh-3027V, SFZh-3027S и SFZh-3027D са предназначени за производство на топлоизолационни продукти на базата на минерална вата, фибростъкло и за други цели. Фенол-формалдехидна смола клас SFZh-3027S е предназначена за производство на пенопласт клас FSP.

Въз основа на FPS се правят различни пластмаси, наречени фенопласти. Повечето от тях, освен свързващото вещество (смола), съдържат и други компоненти (пълнители, пластификатори и др.). Те се преработват в продукти основно чрез пресоване. Пресовите материали могат да бъдат приготвени на базата както на новолачни, така и на резолови смоли. В зависимост от използвания пълнител и степента на смилане, всички пресови материали се разделят на четири вида: прахообразни (пресови прахове), влакнести, трохи и слоести.

Обозначението на пресовите прахове най-често се състои от буквата К, обозначаваща думата състав, номера на смолата, на базата на която е направен този пресов материал, и число, съответстващо на номера на пълнителя. Всички пресо-прахове могат да бъдат разделени на три големи групи според предназначението им:

Прахове за технически и битови продукти (К-15-2, К-18-2, К-19-2, К-20-2, К-118-2, К-15-25, К-17-25 и др. и др.) са направени на базата на новолачни смоли. Продуктите от тях не трябва да се подлагат на значителни механични натоварвания, ток с високо напрежение (повече от 10 kV) и температури над 160°C.

Праховете за електроизолационни продукти (K-21-22, K211-2, K-211-3, K-211-4, K-220-21, K-211-34, K-214-2 и др.) са направени в повечето случаи на базата на резолови смоли. Продуктите могат да издържат на токови напрежения до 20 kV при температури до 200°C.

Праховете за продукти със специално предназначение имат повишена устойчивост на вода и топлина (K-18-42, K-18-53, K-214-42 и др.), Повишена химическа устойчивост (K-17-23. K-17-36). , K-17-81, K-18-81 и др.), повишена якост на удар (FKP-1, FKPM-10 и др.) и др.

Влакнестите пресови материали се приготвят на базата на резолови смоли и влакнест пълнител, чието използване позволява да се повишат някои механични свойства на пластмасите, главно специфична ударна якост.

Фибрите са пресови материали на основата на пълнител - памучна целулоза. В момента се произвеждат три вида фибростъкло: фибростъкло, фибростъкло с висока якост и фибростъкло. На базата на азбестова и резолова смола се произвеждат пресови материали от класове K-6, K-6-B (предназначени за производство на колектори) и K-F-3, K-F-Z-M (за спирачни накладки). Пресовите материали, съдържащи стъклени влакна, се наричат ​​фибростъкло. Има по-висока механична якост, устойчивост на вода и топлина в сравнение с други влакнести пресови материали.

Подобните на трохи пресови материали са направени от резолова смола и парчета (трохи) от различни тъкани, хартия и дървен фурнир. Имат повишена специфична ударна якост.

Слоестите пресови материали се произвеждат под формата на големи листове, плочи, тръби, пръти и профилирани продукти. В зависимост от вида на пълнителя (основата), листовите ламинирани пластмаси се произвеждат в следните видове: текстолит - върху памучен плат, фибростъкло - върху стъклопакет, азбестов текстолит - върху азбестов плат, гетинакс - върху хартия, дървесно-слоести пластмаси - върху дървен фурнир.

Някои свойства на покрития на базата на конвенционални полиестерни смоли, както и покрития на базата на нитроцелулоза и карбамид-формалдехидни лакове, са дадени в таблица. 122 G От тези данни става ясно, че полираните покрития от полиестерни смоли имат редица предимства в сравнение с други материали.

Характеризират се с изключително висок гланц, прозрачност, отличен външен вид, устойчивост на вода, разтворители и много други химикали. В допълнение, полиестерните покрития са устойчиви на пламъка на тлеещите цигари и се характеризират с отлична устойчивост на замръзване и повишена устойчивост на абразия.

За постигане на висококачествено покритие с полиестерни лакове е достатъчен един слой, докато нитроцелулозните и много други лакове изискват два или три слоя. Фолиата от полиестерни смоли са устойчиви на ударни натоварвания.

Недостатъците на полиестерните лакови покрития включват трудността при отстраняване на покритието, ако е необходимо да се нанесе ново. Освен това, въпреки че полиестерните покрития са устойчиви на надраскване, драскотините са по-забележими върху тях, отколкото върху нитроцелулозните филми.

Свойства на различни видове покрития

Индекс
	нитроцелулоза	урея-форма-. алдехиден	полиестер
Устойчивост на разтворители			Много добре
Устойчивост на надраскване
Устойчивост на замърсяване	Отлично	Отлично	Много добре
Стабилност на цвета.	Отлично	Много добре
Устойчивост на влага.	Много добре	Отлично	Много добре
Прозрачност	Много добре	Отлично	Много добре
		Страхотен	Много добре
Химическа устойчивост	Отлично		Много добре
Пожароустойчивост			Отлично
Топлоустойчивост
Дебелина на едноетапното покритие, мм
Цена на 1 m покритие в един слой, цента

Както вече беше отбелязано, понякога при производството на мебели не се стремят да постигнат високия гланц, характерен за полиестерните покрития.

Обработката на полиестерни лакове е трудна поради необходимостта от използване на двукомпонентни системи, както и поради инхибирането на процеса на тяхното втвърдяване от атмосферния кислород. Последният недостатък вече е преодолян благодарение на разработването на специални техники.

Известно е, че повърхностният слой на покритие, произведено в присъствието на въздух от конвенционален тип полиестерна смола, остава невтвърден за дълго време. Ако филмът се втвърдява не на въздух, а например в азотна атмосфера, процесът не се инхибира от атмосферния кислород и покритието е напълно втвърдено.

При производството на ламинати или отливки, инхибирането на кислорода не играе съществена роля, тъй като повърхността в контакт с въздуха е относително малка в сравнение с обема на продукта. Обикновено втвърдяването е придружено от значително отделяне на топлина, което допринася за образуването на допълнителни свободни радикали.

Сушенето на полиестерни смоли във филми (когато съотношението повърхност-обем е много високо) става практически без повишаване на температурата в масата, тъй като топлината на реакцията в този случай бързо се разсейва и образуването на свободни радикали поради нагряване прави не възникват.

Свободните радикали, образувани в резултат на разграждането на пероксиди или хидропероксиди, инициират реакцията на съполимеризация на фумарати или малеати с мономер, като стирен. Свободните радикали реагират със стиренови и фумаратни (или малеатни) групи на полиестера и свободните радикали се образуват съгласно следните схеми:

В присъствието на кислород радикалите, възникващи от разлагането на пероксиди, взаимодействат преференциално

Тази реакция протича изключително бързо®. По този начин в повърхностния слой на разтвори на ненаситени полиестери в стирен концентрацията на активни свободни радикали в присъствието на въздух намалява с висока скорост, което значително забавя започването на съполимеризация.

Доказано е, че по време на полимеризацията на стирен при 50 ° C реактивността на свободните радикали, образувани от пероксиди при реакции с кислород, е 1-20 милиона пъти по-голяма, отколкото при реакции със стирен.

Може би най-важната стъпка в развитието на полиестерните лакове е изобретяването на начини за елиминиране на инхибиращия ефект на кислорода върху процеса на втвърдяване чрез химическо модифициране на полиестерите. Понастоящем са известни следните методи за производство на полиестерни лакове, чието сушене не е подложено на инхибиторния ефект на атмосферния кислород:

а) модифициране на киселинни реагенти, използвани при синтеза на полиестери;

б) модифициране на алкохолни реактиви;.

в) модификация на омрежващи агенти (мономери);

d) въвеждане на полимери, способни да взаимодействат с полиестерни смоли;

д) използване на изсушаващи масла;

е) използването на полиестери с висока точка на омекване;

g) въвеждане на восъци или други плаващи добавки в смоли;

з) защита на повърхността на покритието с полиестерни филми;

и) горещо сушене.

Модифициране на киселинни реагенти.

Наскоро беше организирано промишлено производство на полиестерни лакове на базата на тетрахидрофталов анхидрид. Тези лакове образуват незалепващи филми, които изсъхват добре на въздух и имат твърдост, твърдост и отличен гланц. В табл 123 показва типични състави и свойства на полиестери, синтезирани с помощта на тетрахидрофталов анхидрид.

ТАБЛИЦА 123.

Състави на полиестери, модифицирани с тетрахидрофталов анхидрид и свойства на смоли на тяхна основа

Начални реагенти	Състав, мол
Тетрахидрофталов анхидрид.......
Фумарова киселина....
Малеинов анхидрид. .
Диетилен гликол.....
1,2-пропилей гликол. . .
Дипропилен гликол....
Полигликол Е-200....

Свойства на смолите

Киселинно число, mg KOH/g.......
Степен на естерификация, %
Вискозитет по Гарднър при 20° C..........
Цветност на Гарднър. .
Плътност при 25°C, g
Устойчивост на надраскване, g

От полиестерни смоли от този тип се приготвят филми, в чийто състав се въвеждат глицерин, трис-(2-карбоксиетил)-изоцианурат или определено количество ябълчена киселина. В табл Фигура 124 показва ефекта на изброените реагенти (модификатори) върху твърдостта на филми, направени при 25 ° C и 50% относителна влажност в присъствието на 1,5% (тегловни) от 60% разтвор на метил етил кетон пероксид и 0,021% кобалт въведен в нафтенатния състав кобалт

ТАБЛИЦА 124.

Твърдост по Sward-Roker на филми на базата на тетрахидрофталати, синтезирани с различни добавки

От данните в табл. 124 следва, че твърдостта на покритията на основата на полиестери, съдържащи трис-(2-карбоксиетил)-изоциануратни единици, е по-висока, отколкото при използване на смоли от другите два вида.

Очевидно е, че всички тези модификатори повишават активността на полиестера в реакциите на образуване на триизмерна мрежа. В литературата има информация, че използването на глицерол в синтеза на тетрахидрофталати е много обещаващо.

Стоманените покрития, получени от трите посочени смоли, са много еластични; При използване на полиестери, модифицирани с глицерол и трис-(2-карб-оксиетил)-изоцианурат, гъвкавостта на покритията върху алуминий е недостатъчна, докато покритията, направени от трета формулировка на смола, се характеризират с добра еластичност. Филмите, направени от него, също превъзхождат другите по устойчивост на удар.

Установено е, че промяната на съотношението на полиестера и стирола или количеството и състава на инициатора и ускорителя не оказва значително влияние върху свойствата на покритията.

Напротив, значителни разлики в свойствата на покритията се наблюдават, когато полиестерът е заместен във формулата.

диетилен гликол 1,2-пропилен гликол или дипропилен гликол (вижте Таблица 123). Промяната в съотношението на фумаровата и тетрахидрофталовата киселина също оказва голямо влияние. По този начин устойчивостта на надраскване на филмите се увеличава с увеличаване на това съотношение и намалява с въвеждането на пропилей и дипропилен гликол в състава на оригиналния полиестер.

Тъй като реактивността на тетрахидрофталовия анхидрид при реакции с гликол е по-висока от тази на фталовия анхидрид, процесът на поликондензация може да се извърши при по-ниски температури. Филмите, направени от полиестери, модифицирани с тетрахидрофталов анхидрид, са по-твърди и блестящи от филмите на базата на фталати.

Както вече беше споменато, патентната литература предоставя данни за модификация на свойствата на тетрахидрофталатите чрез въвеждане на глицерол полиестер, ябълчена киселина или трис-(2-карбоксиетил)-изоцианурат във формулировката (Таблица 125).

ТАБЛИЦА 125.

Рецепти на тетрахидрофталати с добавени модификатори и свойства на смоли на тяхна основа

Начални реагенти	Състав, мол
Тетрахидрофталов анхидрид
Фумарова киселина
Диетилен гликол
G лицерин
Ябълкова киселина
Трис-(2-карбоксиетил)-изоцианурат
Имоти
Киселинно число, mg KOH/g
Степен на естерификация, %
Вискозитет по Гарднър-Холт при 25°C
Плътност при 25° C, gsm
Цветност на Гарднър
Максимална съвместимост със стирен, %

И в трите дадени рецепти. Таблица, моларното съотношение на тетрахидрофталов анхидрид и фумарова киселина е 1:1. Киселинните модификатори бяха въведени в количество, съответстващо на 0.5 g-eq карбоксилни групи, и общото съотношение на карбоксилни и хидроксилни групи беше 1: 1.05. От синтезираните полиестери се приготвят 50% разтвори в стирен и се получават филми в присъствието на 1,5% разтвор (60%) на метил етил кетон пероксид и 0,021% кобалт, въведен под формата на кобалт-нафтенат.

Всички тези филми преминаха теста за устойчивост на надраскване за 30 дни. Във всички случаи устойчивостта на надраскване на филмите се увеличава с времето. Топлинната обработка при 50°C също има положителен ефект; В същото време е постигната висока издръжливост на покритията.

Ориз. 42. Влиянието на съотношението на киселинните реагенти в полиестерната формула върху устойчивостта на надраскване на филми, направени от втвърдени смоли. Числата на кривите показват съдържанието на стирен в първоначалните разтвори.

Установено е, че устойчивостта на надраскване на покритията се увеличава с увеличаване на плътността на омрежване на смолата (фиг. 42). Както се вижда от фигурата, в изследваните граници втвърдените продукти на базата на по-концентрирани разтвори на стирен имат по-добра издръжливост.

Лепкавостта на покритията, направени от полиестери с висока степен на ненаситеност (високо съдържание на фумарова киселина), изчезва по-бързо, отколкото при използване на продукти с ниска степен на ненаситеност, въпреки че полиестерите, модифицирани с тетрахидрофталов анхидрид, във всички случаи се характеризират с образуването на нелепкав филми.

Трябва да се отбележи, че такива покрития не винаги имат задоволителна твърдост и устойчивост на надраскване (Таблица 126). По този начин филмите, произведени с помощта на полиетери на диетилен гликол, се характеризират с по-добра твърдост и устойчивост на надраскване от покритията на базата на 1,2-пропилен гликол полиетери. Замяната на диетилен гликол с 1,3-бутилен-, 1,4-бутилен- и нео-пентил гликол, 2-метил-2-етил-1,3-пентандиол или хидрогениран бисфенол А елиминира лепкавостта на повърхността, но намалява устойчивостта на надраскване на филмите.

ТАБЛИЦА 126.

Повърхностни свойства на покрития от полиестерни смоли, модифицирани с тетрахидрофталов анхидрид

Както вече беше отбелязано, устойчивостта на надраскване на филми, получени от тетрахидрофталатни разтвори, се увеличава с времето и става постоянна само 12-16 дни след прилагането им. Максималните стойности на твърдост на Svard-Roker обикновено се постигат една седмица след нанасянето на филма.

Покритията на базата на тетрахидрофталат са по-добри по отношение на устойчивост на надраскване и удар спрямо покритията, направени с помощта на полиестерни смоли от промишлен клас, които не съдържат восъчни добавки. Те обаче са по-ниски от тях по твърдост.

Модифициране на алкохолни реактиви.

В ранните етапи на изследването, за да се получат така наречените „неинхибирани“ лакове, беше предложено да се използват специални видове диоли, например ендо-метиленциклохексил-бис-метандиол (продукт на реакцията на Дилс-Алдер) или 4,4-(диоксидициклохексил)-алкани. Тези съединения са използвани за частично или пълно заместване на конвенционалните гликоли. Тъй като покритията на базата на такива полиестери се оказаха недостатъчно твърди и устойчиви на надраскване и действието на разтворители.

Те обаче не са намерили индустриално приложение. Много по-късно, в Германия и САЩ, едновременно беше установено, че въвеждането на остатъци от р-ненаситени етери в полиестерите води до забележимо намаляване на инхибиторния ефект на атмосферния кислород върху процеса на втвърдяване на полиестерни смоли.

Резултатът от това откритие е използването за тази цел на серия от р, у-алкенилови етери на едновалентни или многовалентни алкохоли. Установено е, че чрез частично заместване (в полиестерни формулировки) на конвенционалните гликоли с α-алил глицерол етер се образуват продукти, от които могат да се получат твърди и устойчиви на надраскване покрития.

Наличието на алилова група в полиестера само по себе си не предотвратява инхибиращия ефект на атмосферния кислород върху процеса на втвърдяване. За да направят полиестерите неинхибиторни, алиловата група трябва да бъде свързана с кислороден атом, образувайки етерна връзка.

Остатъците от етери на бензилов алкохол имат подобен ефект. Тази аналогия е ясна, ако разгледаме структурата на тези съединения:

Скоро беше открито, че втвърдяването на полиестери, синтезирани от полиалкилен гликоли, също не се възпрепятства от атмосферния кислород. Покритията на базата на полиестери от този тип (като ненаситен реагент се използва фумарова киселина) се отличават със своята здравина, еластичност и устойчивост на надраскване.

По този начин наличието на етерна група в полиестерните молекули определя производството на "неинхибирани" лакове. През 1962 г. е публикуван доклад за полиестери, синтезирани с помощта на триметилолпропан диалилов етер. Полиестерът се получава чрез кондензация на 214 тегл. включително диалилов етер на триметилолпропан с 74 тегл. части фталов анхидрид, докато киселинното число стане 24. Продуктът, вискозен при стайна температура, се разтваря в ксилен, след което към разтвора се добавя 0.03% кобалтов изсушител. След това се тества способността на разтвора да изсъхне с помощта на устройството V.K. Drying Recorder (дебелина на слоя лак - 0,038 mm). Резултатите от теста са дадени в табл. 127.

ТАБЛИЦА 127

Филмите, получени по описания по-горе метод, се характеризират с добра устойчивост на топлина и ултравиолетово лъчение, устойчивост на парафиново масло и добри електроизолационни свойства. При липса на кобалтов сушилня такива филми не изсъхват дълго време.

Наскоро беше получен патент за метод за производство на въздушно изсушени полиестери на базата на алифатни алкохоли, съдържащи 2-7 етерни групи във веригата. Като такива алкохолни реактиви се използват триетилен-, тетраетилен-пентаетилен-, хексаетилен- и пентабутилен гликол. Използването на продукти от добавянето на етилен или пропилей оксиди към гореспоменатите гликоли също е описано (моларното съотношение на оксид: гликол варира от 2:1 до 5:1).

смесете 100 тегл. ч. от получения разтвор с 4 тегл. включително 50% циклохексанон пероксидна паста и 4 тегл. включително 10% разтвор на кобалтов нафтенат и хвърлете филма. Втвърдяването на филма започва след 8 минути и е придружено от силен екзотермичен ефект.

Тънките покрития се втвърдяват напълно за 6 часа и могат да бъдат успешно полирани 8 часа след нанасяне на лака. Получените фолиа са еластични и устойчиви на надраскване. Ако такъв лак се нанесе върху дърво и върху полученото покритие се пусне топка от височина 1,5 м, на повърхността се появява вдлъбнатина, но не се образуват пукнатини.

Използването на алилови етери беше споменато по-горе.

Въвеждането на остатъци от етер на алилов алкохол в страничната верига на алкохолните реагенти се извършва по метода на Уилямсън. Най-достъпните съединения от тази група са частични алилови етери на многовалентни алкохоли. Една от най-важните характеристики на полиестерите, получени с помощта на тези естери, е съдържанието на странични алилови групи. Дженкинс, Мот и Уикър изразиха "функционалността" на такива полиестери като среден брой алилови групи на молекула.

Връзката между "алиловата функционалност" и молекулното тегло на малеиновия анхидрид, пропилей гликол и глицерол моноалил етер полиестери е показана по-долу:

За получаване на лакове, които съхнат върху. въздух, е необходимо да се въведе определено количество остатъци от алилов етер в полиестерния състав, което се определя експериментално. Наличието на тези остатъци върху полиестерната странична верига означава, че може да настъпи желиране по време на процеса на поликондензация, преди да бъде достигнато оптималното молекулно тегло на продукта. Връзката между съдържанието на алилови групи и молекулното тегло, при което настъпва желиране, е показана в табл. 128, използвайки примера на полиестер, синтезиран от пропилей гликол, глицерол моноалилов етер и еквимолекулни количества малеинов и фталов анхидрид.

ТАБЛИЦА 128

		Максимално молекулно тегло на полиестера, което може да се постигне без желиране	"Алилна функционалност" на полиестера

Максималното постижимо молекулно тегло не може. да се увеличи чрез намаляване на съдържанието на малеинов анхидрид в полиестерната формула.

Свойствата на филмите, направени от смоли, съдържащи стирен, се подобряват с увеличаване на съдържанието на остатъци от алилов етер в оригиналния полиестер. Така че, при замяна на 80 mol. % пропилей гликол с моноалил етер глицерид произвежда полиестери, които образуват здрави, здрави филми, които са устойчиви на разтворители и надраскване на ноктите. Ако в полиестерната формула само 30% пропилей гликол е заменен с глицерол алилов етер, повърхността на покритието лесно се надрасква с шкурка.

Установено е, че за получаване на покрития с добър блясък след полиране е необходимо да се използват полиестери, съдържащи около 0,15 mol алилов етер на 100 g полиестер; За постигане на висока устойчивост на надраскване на покритията се използват полиестери, съдържащи поне 0,33 mol от същия компонент.

По подобен начин, когато се използва глицерол диалилов етер като агент, който причинява прекъсване на поликондензационната верига, се образуват добре полирани филми, когато 0,3 mol от това съединение се добавят към полиестерния състав (на 100 g полиестер).

Устойчивите на надраскване покрития са направени от полиестери, съдържащи 1,45 g-mol остатъци от диалилов етер.

Една от основните пречки пред използването на p,y-ненаситени етери е относителната сложност на синтеза на полиестери на тяхна основа. Това се дължи главно на факта, че ненаситените единици на главната и страничните вериги са склонни да съполимеризират. В допълнение, по време на поликондензацията на a, p-ненаситени киселини с p, y-ненаситени диоди, етерната група може лесно да бъде унищожена от силни киселини. За да се предотврати тази нежелана странична реакция, трябва да се вземат специални предпазни мерки.

Наскоро в патентната литература се съобщава за комбинирано използване на конвенционален полиестер и полиестер на базата на ненаситена киселина, наситен диол и ненаситен диол, съдържащ p, y-ненаситени етерни остатъци:

Пример за такива р, у-ненаситени етерни алкохоли са моно-w диалиловите етери на триметилолетан, бутантриол, хексанетриол и пентаеритритол. Споменава се и използването на дикарбоксилни киселини, съдържащи алилови групи, например а-алилоксиянтарна и а, р-диалилоксиянтарна.Полиестерите от два вида, всеки от които съдържа ненаситени групи само от един вид, са малко склонни към хомополимеризация, се смесват при стайна температура и се получава по следния начин смола, чието втвърдяване не инхибира атмосферния кислород.

Една от най-важните характеристики на мономерите на разтворителя, използвани в съставите на боите и лаковете, е тяхното парно налягане. От тази гледна точка използването на стирол е нежелателно, тъй като значително количество стирол се изпарява от тънки материали.

филми, особено при продължително съхнене. За производството на полиестерни лакове е препоръчително да се използват нисколетливи мономери, способни на активна кополимеризация с малеати и фумарати в присъствието на атмосферен кислород. Способността на мономерите да се смесват с полиестери за образуване на разтвори с нисък вискозитет също е от голямо значение.

Полиалиловите етери отговарят на тези изисквания: те се комбинират добре с полиестери, за да образуват състави с нисък вискозитет, които нямат повърхностна лепливост, когато се втвърдяват. Такива мономери лесно влизат в съполимеризация с полиестери и не образуват хомополимери при тези условия. По-долу са дадени данни за температурите, развиващи се в масата на полиестерните смоли по време на процеса на тяхното втвърдяване:

Съединенията с алилокси групи лесно се съполимеризират с фумарати. Така р-алилоксиацетатът образува съполимери с диетилфумарат при различни съотношения на реагентите.

Интересно е да се отбележи, че р-алил етил ацетатът не съполимеризира със стирен и когато този естер се въведе в съдържащи стирен полиестерни смоли, той вероятно реагира само с фумаратните групи на полиестера.

Полиалиловите етери могат да бъдат получени от меламинови производни или чрез естерификация на глицеринови алилови етери с фталов анхидрид. Въпреки че такива мономери съполимеризират добре с фумарати, в много случаи тяхното използване се усложнява от факта, че те образуват силно вискозни смеси с полиестери.

С увеличаване на съдържанието на алилови групи се подобрява способността на смолите да образуват незалепващи покрития. Свойства на филми, получени по време на втвърдяване.

състави, състоящи се от три части полиестер и две части полиалилни мономери от различни видове, са показани в табл. 129.

ТАБЛИЦА 129.

	нативност. мономер	Количество. алилен. mol/100 2 смоли	Устойчивост на надраскване след 18 часа	Време до.	Вискозитет. мономер.
Глицерол диалилов етер....
Глицерол ацетат диалилов етер
Тетраалил етер бис-глицеринаце-тата.......
Октаалилов естер на тетраглицеролов естер на пиромелитова киселина.......

Дженкинс, Мот и Уикър изследват ефекта на количеството тетраалил етер бис-глицерол адипат върху свойствата на полиестерните покрития (Таблица 130).

Авторите показват, че съставът трябва да съдържа най-малко 40% мономер, за да се получат устойчиви на надраскване твърди покрития. Това количество съответства на 0,35 g-eq алилови групи на 100 g разтвор и е близо до оптималното съдържание на странични алилови групи в полиестерната верига (вижте предишния раздел).

От голямо практическо значение е фактът, че всеки ненаситен полиестер може да бъде направен "неинхибиран" чрез добавяне на подходящия мономер.

Наистина е много по-лесно да се инжектира в смолата. мономерите са етери на алилов алкохол, които модифицират полиестерните вериги. Има информация за намаляване на инхибиращия ефект на атмосферния кислород, когато към полиестерните смоли се добавят ароматни мономери, съдържащи най-малко два изопропенилови радикала, например диизопропенилбензен. Въпреки това, такива съединения сами по себе си не са достатъчно ефективни, за да позволят на лака да изсъхне на въздух, за да се получи висококачествено покритие. Трябва също да се отбележи, че при използване на стирен-съдържащи смоли съотношението на полиестер и стирол може да бъде нарушено, по-специално поради изпаряването на стирен, което намалява дълбочината на втвърдяване на смолата. В тази връзка е необходимо да се вземат предвид загубите поради изпаряване, проникване в основата или пръскане и да се въведе излишък от стирен в състава на лака (5-10%). Освен това, когато се използва стирен като мономер на разтворителя, трябва да се използват полиестери с високо молекулно тегло.

Органични добавки

Установено е, че парафиновият восък може да се използва за премахване на повърхностната лепкавост на полиестерните покрития. Той е разтворим в оригиналната смола, но по време на процеса на втвърдяване се освобождава почти напълно от нея, образувайки защитен филм върху повърхността на покритието, който предотвратява инхибиторния ефект на атмосферния кислород. Този метод за получаване на незалепващи покрития се използва успешно при производството на полиестерни смоли и лакове. Известни са и други „плаващи” добавки, като стеаратите, които обаче не се използват толкова широко, колкото парафина.

Обикновено восъкоподобните добавки се въвеждат в количество от 0,01 до 0,1 тегл.%. След изсъхване на покритието (3-5 часа след нанасянето му), парафиновият филм се отстранява чрез шлайфане с абразивни материали. Последващото полиране на шпакловката води до огледална повърхност. Шлифоването е доста труден процес, тъй като подобните на восък добавки запушват шкурка.

Необходимостта от допълнителни операции - шлайфане и полиране - е сериозна пречка, която усложнява използването на полиестерни лакове. Въпреки това, все още не е възможно да се получат блестящи покрития от смоли, съдържащи добавки, подобни на восък, без допълнителна обработка. Трябва също да се отбележи, че плаващите добавки минимизират загубата на стирен от изпаряване.

Един от недостатъците на полиестерните лакове от този тип е влошаването на адхезията на филмите, базирани на тях, към субстрата поради миграцията на восък или парафин в него.

Повърхностният слой на покритията става мътен, когато парафинът изплува; След шлайфане и полиране този процес може да продължи, особено под въздействието на топлина или ултравиолетово лъчение.

Намаляването на адхезията може да се избегне, като първо се нанесе лак, който не съдържа восъчни добавки, и след известно време парафинов разтвор. В този случай парафинът е само на повърхността на покритието.

Въвеждането на малки количества целулозен ацетобутират дава на лаковете способността да образуват незалепващи филми при сушене на въздух и има редица допълнителни предимства:

а) предотвратява оттичането от вертикални повърхности;

б) ускорява желирането;.

в) предотвратява образуването на кухини и неравности;

г) повишава повърхностната твърдост;

д) повишава топлоустойчивостта на покритието.

За приготвяне на неинхибирани лакове към полиестера се добавя нискомолекулен целулозен ацетобутират при 150°C и след пълното му разтваряне се добавя мономерен разтворител. Ако полиестерът първо се разтвори в мономера, тогава ацетобутиратът се въвежда в разтвора при приблизително 95 ° C; в този случай е възможна загуба на мономер (1-2%) поради изпаряване. Целулозният ацетобутират не само подобрява качеството на лаковете и покритията, но също така е сгъстител и регулатор на вискозитета на лаковете. За ефективно предотвратяване на инхибиторния ефект на кислорода понякога се нанася слой лак на базата на бутират и урея-формалдехидна смола върху прясно нанесен, невтвърден слой полиестерна смола. Чрез получаване на такова повърхностно покритие веднага след нанасяне на полиестерната смола е възможно да се избегне непълно втвърдяване на повърхностния слой на смолата.

Метод за избягване на желиране е полиестерът с карбоксилна група да реагира с частично епоксидирана алкидна смола на базата на киселини от изсушаващо масло. Тези съединения реагират при относително ниски температури, което предотвратява протичането на реакцията на Diels-Alder.

Изсушаващите се на въздух полиестери също се получават чрез взаимодействие на диглицерид, полиестер с хидроксилна група и диизоцианат.

Въпреки това, такива продукти не се използват широко, което може да се обясни със сериозни трудности, възникнали по време на тяхното производство. За да се даде възможност на полиестерите да изсъхнат на въздух, е необходимо да се въведе в състава им значително количество съединения на базата на киселини на изсушаващи масла. В допълнение, някои от тези продукти не съполимеризират добре със стирол или малеатни единици и причиняват обезцветяване на филма, докато старее.

Друг метод за получаване на нелепливи покрития е използването на полиестери, които дори в невтвърдено състояние са толкова твърди, че филмите на тяхна основа могат да бъдат полирани, без да запушват полиращия материал.

Обикновено твърдостта на полиестерите и тяхната точка на омекване са взаимно свързани. Полиестерите с точка на омекване над 90° C са подходящи за производство на незалепващи покрития. 6 показва, че температурата на омекване може да се повиши по няколко начина. Например, когато се използват циклични диоли, като циклохександиол, е възможно да се получат полиестери с повишена твърдост и точка на омекване. Подобен ефект върху тези свойства се упражнява от въвеждането на полярни групи в полиестерната верига.

По този начин, чрез използване на подходящи компоненти или въвеждане на специфични групи в полиестерите, тяхната температура на омекване може значително да се повиши.

Пропилен гликол f-j- хидрогениран бисфенол A*. . . .

о-фталов ф-малеинов

Подобен ефект върху свойствата на полиестерите се упражнява чрез въвеждането на амидни групи чрез частично заместване на гликолите, използвани в синтеза, с етаноламин или етилендиамин.

Този ефект се наблюдава например в случай на заместване на повече или по-малко пропилей гликол с амини по време на синтеза на полипропилен гликол малеинат изофталат (моларното съотношение на киселинните реагенти е 1: 1).

Сравнявайки ефекта на еквимолекулните количества моноетаноламин и етилендиамин върху температурата на омекване на полиестерите, можем да заключим, че етилендиаминът е по-ефективен (Таблица 132).

Обикновено получаването на ненаситени полиестери с висока точка на омекване не е особено трудно, но лаковете на тяхна основа имат редица значителни недостатъци. По този начин втвърдените покрития, макар и твърди, са крехки и чувствителни към разтворители. При редуване на охлаждане и нагряване филмите са склонни да се напукат. Тези недостатъци са свързани главно със загубите.

По-модерните методи за предотвратяване на инхибиторния ефект на атмосферния кислород, които бяха описани в предишните параграфи, позволяват да се получат висококачествени покрития без значително увеличаване на цената на материалите.

Повърхностна защита с полимерни фолиа.

Този метод се състои в защита на повърхността на боята с целофан или териленово фолио и по този начин предотвратяване на инхибиращия ефект на кислорода върху втвърдяването на полиестерните смоли. Освен това, когато се използват филми, няма забележима загуба на стирол поради изпаряване. Този метод за повърхностна защита се използва и при производството на определени видове ламинати и при втвърдяване на външния слой от фибростъкло. Този метод не представлява практически интерес за получаване на други видове покрития.

"Горещо" втвърдяване.

Твърдите полиестерни покрития се произвеждат чрез втвърдяване на смоли при температури от около 100°C или по-високи. Не е необходимо да се използват специфични добавки или специални видове полиестери. По време на процеса на втвърдяване при високи температури са възможни значителни загуби на стирен, което се отразява негативно на качеството на повърхността на покритието. В тази връзка е препоръчително да се използват смоли, съдържащи висококипящи мономери.

Съобщава се, че някои изпечени полиестерни лакове произвеждат покрития, сравними по твърдост с покрития от меламинова алкидна смола. Такива лакове се втвърдяват чрез инфрачервено нагряване при 100°C за 5 минути. Така се получават блестящи покрития, които не изискват специално полиране.

СЪПОЛИМЕРИЗАЦИЯ НА ДВУКОМПОНЕНТНИ СИСТЕМИ.

Този раздел обсъжда моделите на съполимеризация, протичаща с участието на свободни радикали. Свободните радикали могат да се генерират по различни начини, включително термично или фотохимично разлагане на съединения като органични съединения.

Както показват тестовете на съполимери със стирол на смесени ненаситени полиестери на гликоли с ниско молекулно тегло (етилен гликол, ди- и триетилен гликол) и полиетилен гликол с молекулно тегло 17N0, якостта на опън намалява с увеличаване на съдържанието на полиетилен гликол в полиестерния състав поради намаляване на плътността на напречните връзки. В същото време еластичността на съполимерите рязко се увеличава и, достигайки максимум, започва да намалява в резултат на увеличаване на междумолекулното взаимодействие на полиестерните единици. При използване на полиетиленгликол с молекулно тегло 600, зависимостта на относителното удължение на полимера от състава на оригиналния полиестер е монотонна [L-N. Sedov, P. 3. Li, N. F. Pugachevskaya, Plast, масси, № 11. , 11 (Шбб); Доклад на 2-ра международна конференция за фибростъкло и леярски смоли, Берлин, 1967 г.]. - Прибл. изд.

Епоксидните и полиестерните смоли са термореактивни, поради това качество те не могат да се върнат в течно състояние след втвърдяване. И двата състава са направени в течна форма, но могат да имат различни свойства.

Какво е епоксидна смола?

Епоксидната смола е от синтетичен произход, не се използва в чиста форма, за втвърдяване се добавя специален агент, т.е. втвърдител.

Когато епоксидната смола се комбинира с втвърдител, се получават здрави и твърди продукти. Епоксидната смола е устойчива на агресивни елементи, те могат да се разтворят, когато са изложени на ацетон. Продуктите от втвърдена епоксидна смола се отличават с това, че не отделят токсични елементи и свиването е минимално.

Предимствата на епоксидната смола са ниско свиване, устойчивост на влага и износване и повишена якост. Смолата се втвърдява при температури от -10 до +200 градуса.

Епоксидната смола може да бъде горещо или студено втвърдена. При студения метод материалът се използва във фермата или в предприятия, където няма възможност за термична обработка. Горещият метод се използва за производство на продукти с висока якост, които могат да издържат на големи натоварвания.

Времето за работа с епоксидна смола е до един час, тъй като след това съставът ще започне да се втвърдява и ще стане неизползваем.

Нанасяне на епоксидна смола

Епоксидната смола служи като висококачествен лепилен материал. Може да лепи дърво, алуминий или стомана и други повърхности, които нямат пори.

Епоксидната смола се използва за импрегниране на фибростъкло; този материал се използва в автомобилостроенето и самолетостроенето, електрониката и при производството на фибростъкло за строителството. Епоксидната смола може да служи като хидроизолационно покритие за подове или стени с висока влажност. Покритията са устойчиви на агресивни среди, така че материалът може да се използва за довършване на външни стени.

След втвърдяване се получава издръжлив и твърд продукт, който лесно се шлайфа. От този материал се произвеждат продукти от фибростъкло, които се използват в домакинствата, промишлеността и като декорация на помещения.

Какво е полиестерна смола?

Основата на този тип смола е полиестер, за втвърдяване на материала се използват разтворители, ускорители или инхибитори. Съставът на смолата има различни свойства. Това зависи от средата, в която се използва материалът. Замръзналите повърхности се третират със специални съединения, които служат като защита срещу влага и ултравиолетова радиация. Това увеличава здравината на покритието.

Полиестерната смола има ниски физични и механични свойства в сравнение с епоксидния материал и също така е с ниска цена, поради което е в голямо търсене.

Полиестерната смола се използва в строителството, машиностроенето и химическата промишленост. При комбиниране на смола и стъклени материали, продуктът се втвърдява и става издръжлив. Това позволява продуктът да се използва за производство на изделия от фибростъкло, тоест навеси, покриви, душ кабини и други. Също така, полиестерната смола се добавя към състава при производството на изкуствен камък.

Повърхността, обработена с полиестерна смола, се нуждае от допълнително покритие, за което се използва специален гелкоут продукт. Типът на този продукт се избира в зависимост от покритието. При използване на полиестерна смола на закрито, когато влагата и агресивните вещества не достигат повърхността, се използват ортофталови гелкоати. При висока влажност използвайте изофталови-неопентилови или изофталови средства. Гел покритията също се предлагат в различни качества и могат да бъдат устойчиви на огън или химикали.

Основните предимства на полиестерната смола

Полиестерната смола, за разлика от епоксидната смола, се счита за по-търсена. Тя също има редица положителни качества.

• Материята е твърда и устойчива на химикали.
• Смолата има диелектрични свойства и устойчивост на износване.
• Когато се използва, материалът не отделя вредни елементи, поради което е безопасен за околната среда и здравето.

Когато се комбинира със стъклени материали, продуктът има повишена здравина, дори надвишаваща стоманата. Не са необходими специални условия за втвърдяване, процесът протича при нормални температури.

За разлика от епоксидния материал, полиестерната смола има ниска цена, така че покритията са по-евтини. В полиестерната смола реакцията на втвърдяване вече е започнала, така че ако материалът е стар, той може да има солиден вид и да е негоден за работа.

Работата с полиестерна смола е по-лесна, а цената на материала ви позволява да спестите разходи. Но за да се получи по-издръжлива повърхност или висококачествено свързване, се използва епоксиден материал.

Разлики между полиестер и епоксидна смола, кое е по-добро?

Всеки материал има редица предимства, като изборът зависи от предназначението на използвания продукт, тоест при какви условия ще се прилага, важна роля играе и видът на повърхността. Епоксидната смола струва повече от полиестерната смола, но е по-издръжлива. Адхезивното свойство на епоксидната смола надвишава всеки материал по отношение на здравина; този продукт надеждно свързва различни повърхности. За разлика от полиестерната смола, епоксидният състав има по-малко свиване, има високи физични и механични свойства, по-малко пропускливост на влага и е устойчив на износване.

Но за разлика от полиестерния състав, епоксидната смола се втвърдява по-бавно, което води до по-бавно производство на различни продукти, например фибростъкло. Освен това работата с епоксидна смола изисква опит или внимателно боравене, по-нататъшната обработка на материала е по-трудна.

По време на екзотермично втвърдяване, когато температурата се повиши, материалът може да загуби своя вискозитет, което затруднява работата с него. По принцип епоксидната смола се използва под формата на лепило, тъй като има високи адхезивни качества, за разлика от полиестерния материал. В други случаи е по-добре да работите с полиестерна смола, това значително ще намали разходите и ще опрости работата. Когато използвате епоксидна смола, е необходимо да защитите ръцете си с ръкавици и дихателните органи с респиратор, за да избегнете изгаряния при използване на втвърдители.

За работа с полиестерна смола не са необходими специални знания или опит, материалът е лесен за използване, не отделя токсични елементи и е с ниска цена. Полиестерната смола може да се използва за обработка на различни повърхности, но покритието изисква допълнителна обработка със специален агент. Полиестерната смола не е подходяща за залепване на различни материали, по-добре е да използвате епоксидна смес. Също така, за производството на декоративни продукти е по-добре да използвате епоксидна смола, тя има високи механични свойства и е по-издръжлива.

За да се направи състав от полиестерна смола, е необходим много по-малко катализатор, това също помага да се спестят пари. Полиестерният състав се втвърдява по-бързо от епоксидния материал, в рамките на три часа, крайният продукт има еластичност или повишена якост на огъване. Основният недостатък на полиестерния материал е неговата запалимост поради съдържанието на стирен.

Полиестерната смола не трябва да се нанася върху епоксиден материал. Ако продуктът е направен или залепен с епоксидна смола, тогава е по-добре да го използвате за бъдеща реставрация. Полиестерната смола, за разлика от епоксидната, може да се свие значително, тя трябва да се използва, за да извърши цялата работа наведнъж за два часа, в противен случай материалът ще се втвърди.

Как правилно да подготвим повърхността за обработка?

За да може смолата да се прилепи добре, повърхността трябва да бъде правилно обработена; такива действия се извършват с помощта на епоксидни и полиестерни състави.

Първо се извършва обезмасляване, за това се използват различни разтворители или почистващи препарати. На повърхността не трябва да има мазни петна или други замърсители.

След това се извършва смилане, тоест горният слой се отстранява, ако площта е малка, се използва шкурка. За големи повърхности се използват специални шлифовъчни машини. Отстранете праха от повърхността с помощта на прахосмукачка.

По време на производството на продукти от фибростъкло или при повторно нанасяне на продукта, предишният слой, който не е имал време да се втвърди напълно и има лепкава повърхност, е покрит със смола.

Резултати

Много по-лесно е да се работи с полиестерна смола, този материал помага да се спестят разходи, тъй като има ниска цена, бързо се втвърдява и не изисква сложна обработка. Епоксидната смола се характеризира с висока якост, адхезивни свойства и се използва за леене на отделни продукти. Когато работите с него, трябва да внимавате, по-нататъшната обработка е по-трудна. Когато работите с такива съединения, е необходимо да защитите ръцете и дихателните органи със специални средства.

Съвременната химическа промишленост произвежда много видове смоли, използвани в различни индустрии и в производството на композитни материали. Сред това разнообразие най-активно се използват епоксидни и полиестерни термореактивни смоли.

Те, за разлика от термопластите, не се връщат в първоначалното си (течно) състояние под въздействието на топлина след втвърдяване. И двете смоли имат течна сиропообразна консистенция, но всяка има редица специфични свойства.

Синтетично олигомерно съединение, което не се използва в чиста форма, а само с полимеризиращ компонент (), в комбинация с който смолата проявява своите уникални качества. Съотношението епоксидна смола към втвърдител има широки граници.

Поради това крайните състави са разнообразни и използвани за различни цели. Те са здрави и твърди, наподобяващи гума по консистенция и материали, по-здрави от стомана. Реакцията на полимеризация е необратима. Втвърдената смола не се топи или разтваря.

Област на приложение

Епоксидните материали имат неограничени възможности за използване. Традиционно те се използват като:

• импрегниращ агент за стъклени влакна, фибростъкло, залепване на различни повърхности;
• Хидроизолация на стени и подове, включително басейни и сутерени;
• химически устойчиви покрития за вътрешно и външно довършване на сгради;
• продукти, повишаващи здравината и водоустойчивостта на дърво, бетон и други материали;
• суровини за леене на форми, подложени на рязане и шлифоване при производството на изделия от фибростъкло в електронната промишленост, строителството, бита, проектирането.

Предимства и недостатъци на епоксидната смола

Полимерните двукомпонентни състави, които включват втвърдител и епоксидна смола, имат много неоспорими предимства, включително:

• висока якост на образуваните фуги;
• минимална степен на свиване;
• ниска чувствителност към влага;
• подобрени физико-механични параметри;
• температура на полимеризация в диапазона от -10 до +200 градуса по Целзий.

Неограниченият брой вариации на създадените съединения и много положителни характеристики не са направили епоксидните смоли по-търсени от полиестерните смоли. Това се дължи на недостатъка на този полимер, като цената. Това е особено вярно в индустриален мащаб, когато количеството смола, използвано за импрегниране, е голямо.

Защо са необходими епоксидни смоли?

Това двукомпонентно съединение се използва доста рядко като строителен материал, но има ситуации, в които се е доказал като най-добрият. Днес е почти невъзможно да се намери по-добър адхезивен състав от епоксидна смола.

Служи като отлично защитно покритие и се препоръчва за използване при лепене на различни материали. Те включват разнообразие от дървесни видове, метали като стомана и алуминий и всякакви непорести повърхности. С негова помощ можете да подобрите експлоатационните качества на тъканите, но не и в случаите на работа с големи обеми. Последното се дължи на високите разходи.

Епоксидно лепило

Специален епоксиден състав с висока якост на адхезия към много материали, наличен както твърд, така и еластичен.

Ако лепилото е предназначено да се използва изключително за битови нужди, достатъчно е да закупите състав, който не изисква спазване на строги пропорции. Такива „комплекти“ се продават под формата на студена смола и втвърдител. Най-често те вече идват в необходимото съотношение, което може да варира от 100:40 до 100:60.

Използването на този вид лепило не се ограничава само до битови нужди. Съставът се използва активно в голямо разнообразие от области, включително дори в самолетостроенето. Пропорциите и видовете втвърдители са различни. Всичко зависи от това за каква цел се използва лепилото.

Приготвяне на епоксидни смоли и лепило

Смесването на смола и втвърдител при създаване на лепилен разтвор в малки количества не изисква специални условия. Допустими са както предозиране, така и липса на полимеризиращ агент. Препоръчителната (стандартна) пропорция е 1:10. Ако смолата се приготвя в големи количества, например за изливане във форма за производство на продукти от фибростъкло, тогава както изборът, така и работата с компонентите трябва да се подхожда отговорно и внимателно.

При закупуване на смола и втвърдител е необходимо да се изясни предназначението им. Смолата, ако е необходимо да се приготвят няколко килограма от състава, се загрява предварително. Едва след това се добавят полимеризиращи компоненти и пластификатори. Наличието на отделяни вредни изпарения изисква използването на лични предпазни средства. Неспазването на правилата за безопасност може да доведе до изгаряния и развитие на респираторни заболявания.

Време за използване на епоксидна смола

Този параметър е най-важен при работа със смеси, тъй като периодът, през който те остават вискозни или течни и са подходящи за обработка, има своите ограничения. „Времето на работа“ на състава зависи от няколко фактора, които трябва да се вземат предвид при приготвянето на съединението.

Втвърдяването на някои съединения става при температура от -10, други - над +100 градуса. Като правило можете да работите със състава от половин час до час. Ако се втвърди, ще стане неизползваем. Следователно, когато приготвяте състави, трябва ясно да контролирате както количеството втвърдител, така и температурата на смолата.

Това е продукт на нефтохимическата промишленост, чийто основен компонент е полиестер. За полимеризация (втвърдяване) към него се добавят компоненти като разтворители, инициатори, инхибитори и ускорители. Съставът на полиестерните смоли може да бъде променен от производителя в зависимост от конкретното приложение.

Втвърдените повърхности се покриват със специално вещество (gelcoat), което повишава здравината и устойчивостта на покритието на ултравиолетово лъчение, влага и вода. Физическите и механични свойства на полиестерните смоли са значително по-ниски от епоксидните смоли, но поради ниската си цена те са най-популярни.

Обхват на използване

Полиестерната смола се използва активно в индустрии като машиностроене, химическа промишленост и строителство. Смолата е особено здрава, когато се комбинира със стъклени материали в строителната индустрия.

Комбинацията от тези два материала позволява този вид смола да се използва в производството на фибростъкло, от което се изработват високоякостни и механично устойчиви навеси, покриви, стенни прегради, душ кабини и други подобни продукти. Този тип смола е един от компонентите в производствения процес на изкуствен камък, което значително намалява цената на готовите продукти.

Покрития от полиестерна смола

Готовите продукти от полиестерна смола, предвид техните не най-високи физико-механични свойства, трябва да бъдат защитени с гелкоут. Видът на това специално вещество зависи от приложението на крайния продукт.

Продукти, които не са изложени на активна химическа среда или вода и се използват на закрито, са покрити с ортофталови гелкоути, а в условия на висока влажност или труден климат, например в корабостроенето, плувни басейни, бани - изофталови-неопентилови и изофталови. Има гелкоати със специално предназначение, които могат да бъдат огнеустойчиви или да имат повишена устойчивост на химически съединения.

Предимства на полиестера

Полиестерните смоли, за разлика от епоксидните смоли, са по-популярен структурен материал и във втвърдено състояние имат следните предимства:

• твърдост;
• устойчивост на химически среди;
• диелектрични свойства;
• износоустойчивост;
• липса на вредни емисии по време на работа.

В комбинация с тъкани от фибростъкло те имат сходни, а понякога дори по-високи параметри от конструкционната стомана. Евтината и проста технология на производство, присъща на тези смоли, се дължи на факта, че те се втвърдяват при стайна температура, но в същото време леко се свиват.

Това елиминира необходимостта от обемисти агрегати за термична обработка. Имайки предвид това и факта, че полиестерните смоли са на половината от цената на епоксидните смоли, цената на крайния продукт е ниска. Всичко това прави използването на смоли на полиестерна основа изгодно както за производителя, така и за купувача.

недостатъци

Недостатъците на полиестерните смоли включват използването на запалим и токсичен разтворител като стирен по време на производствения процес. Много производители са спрели да го използват, така че когато купувате смола, трябва да обърнете внимание на състава.

Друг недостатък на състава е запалимостта на смолата. В немодифицираната си форма гори като твърда дървесина. За да решат този проблем, производителите въвеждат прахообразни пълнители с флуор и хлор или извършват химическа модификация.

Нюанси на избор

Полиестерните смоли се доставят в "започнала" реакция на полимеризация, тоест след определено време те се превръщат в твърдо състояние. И ако закупите стара смола, тя няма да има обявените свойства и характеристики. Много производители предоставят гаранция за свежест на своите продукти.

Срокът на годност на полиестерните смоли е около шест месеца. Ако спазвате правилата за съхранение, например, съхранявайте състава в хладилника без замразяване, можете да използвате смолата през цялата година. Избягвайте излагане на пряка слънчева светлина и температура на околната среда над +20 градуса.

Епоксидни и полиестерни смоли

Работата с полиестерни смоли е много по-лесна, отколкото с епоксидни смоли, а цената им е по-ниска. Въпреки това, при избора на материал за надеждно залепване на повърхности или отливане на декоративни продукти, се препоръчва да се даде предпочитание на епоксидни съединения.