Zasićene poliesterske smole mogu imati različite sastave, visoke ili niske molekularne težine, linearne ili razgranate, čvrste ili tekuće, elastične ili krute, amorfne ili kristalne. Ova varijabilnost, u kombinaciji s dobrom otpornošću na svjetlost, vlagu, temperaturu, kisik i mnoge druge tvari, razlog je zašto zasićene poliesterske smole igraju važnu ulogu kao sredstva za stvaranje filma za premaze. Osim toga, zasićene poliesterske smole koriste se u raznim industrijama, kao što su proizvodnja stakloplastike, plastičnih proizvoda, poliuretana, umjetnog kamena itd.

NPS svojstva i tehničke karakteristike
Sintetske poliesterske smole su sintetski polimeri. Povijesno su dobili svoje ime zbog činjenice da su inicijalno sintetizirani polimeri bili slični po strukturi i svojstvima prirodnim smolama, kao što su šelak, smola, itd. Tvari koje se zajednički nazivaju "smole" imaju amorfnu strukturu i sastoje se od povezanih molekula nejednake veličine i različite strukture (homolozi i izomeri). Smole su dobri dielektrici. Tipično ih karakterizira nepostojanje određene točke taljenja (postupan prijelaz iz krutine u tekućinu), nehlapljivost, topljivost u organskim otapalima, netopljivost u vodi i sposobnost stvaranja filmova nakon isparavanja otapala.
Proučavanje zasićenih poliestera počelo je 1901. s pripremom "gliptalne smole", koja se sastojala od glicerina i ftalnog anhidrida. Industrijska proizvodnja ovih alkidnih smola započela je 1920-ih. u SAD-u. Daljnji razvoj proizvodnje zasićenih poliesterskih smola za boje i druge namjene bitno ovisi o proučavanju novih vrsta sirovina.
Zasićene poliesterske smole ponekad se nazivaju i alkidi bez ulja jer sadrže većinu komponenti koje se koriste u tradicionalnim alkidnim smolama osim radikala masnih kiselina.
Struktura NPS-a koji se koriste u proizvodnji boja i lakova može biti razgranata i nerazgranata (linearna). Poželjna struktura smole u ovom slučaju je amorfna (kako bi se postigla bolja sposobnost otapanja).
Razmotrimo glavne karakteristike zasićenih poliesterskih smola koje se koriste u proizvodnji boja i lakova.

Molekulska masa. Kopolimeri velike molekulske mase (10 000-30 000) obično imaju linearnu strukturu. Nastaju od tereftalne i izoftalne kiseline, alifatske dikarboksilne kiseline i raznih diola. Dobra topljivost u uobičajenim otapalima postiže se odabirom odgovarajuće formulacije boje. U nekim slučajevima (lakovi za foliju, tiskarske boje i dr.) koriste se poliesteri velike molekulske mase kao filmotvorne tvari koje se fizički suše. Međutim, optimalna svojstva slojeva boje postižu se samo kada se modificiraju smolama koje tvore strukturu. Posebni kristalni poliesteri visoke molekulske težine usitnjavaju se i koriste kao praškaste boje, koje se u posljednje vrijeme sve više koriste ne samo za bojanje gotovih proizvoda, već i za premazivanje valjanog i limova.
Za konvencionalne boje i lakove koriste se poliesteri s Mr 1500-4000. Niskomolekularni linearni poliesteri mogu imati molekularne težine do 7000; razgranati poliesteri imaju molekularnu težinu do 5000. Takve smole nisu prikladne za proizvodnju boja koje se suše fizički. Treba ih smatrati predpolimerima za reakcijske sustave sa smolama koje tvore strukturu. Klase predpolimera i primjene prikazane su u tablici.

Podjela zasićenih poliesterskih smola koje se koriste za proizvodnju boja i lakova

Struktura	Klasa	Prosječno Mr	Oblikovanje strukture tvar	Primjena
	Linearna, visoke molekularne težine	10000-30000	Melaminske, benzogvanaminske smole	Premaz zavojnice/limenke spremnici, fleksibilna ambalaža)
	Linearni, niske molekularne težine	1000-7000	Melamin, blokirane poliizocijanatne smole	Premaz zavojnice/limenke (premazi za valjani metal/spremnici, fleksibilna ambalaža)automobilske i industrijske boje
	Razgranati, niske molekularne težine, hidroksi-funkcionalan	1000-5000	Melamin, blokiran/slobodne poliizocijanatne smole	Automobilske/industrijske boje, boje u prahu
	Razgranati, niske molekularne težine, karboksi-funkcionalan	1000-5000	triglicidil izocijanat,epoksi, melaminske smole	Premazi u prahu, vodotopive boje
	Niske molekularne težine, sadrži akrilatne skupine	1000-5000	Stvrdnjavanje elektrozrakom i UV zračenjem	Premazi za papir/plastiku, tiskarske boje

Izvor: Ullmannova Encyclopedia of Industrial Chemistry, šesto izdanje, 2002.

Temperatura staklastog prijelaza. Temperatura staklastog prijelaza Tg poliesterskih smola može se mijenjati odabirom odgovarajućih alifatskih sirovina. Tg neplastificiranih aromatskih kopoliestera je približno 70°C, a kopoliestera nastalih iz cikloalifatskih glikola prelazi 100°C. Alifatski poliesteri s dugim metilenskim lancima između esterskih skupina imaju Tg ispod -100°C. Za postupak coil-coatinga, poželjno je koristiti smole s temperaturom prijelaza iz visokoelastičnog stanja u staklasto stanje od više od 45 °C. Smola s temperaturom prijelaza višom od 45°C ima neuređenu (amorfnu) strukturu i topiva je u velikom broju organskih otapala.

Topljivost, kristalnost i kompatibilnost. Topivost poliestera uvelike je određena prirodom i kvantitativnim omjerom njegovih sastavnih monomera. Poliesteri s uređenom strukturom su kristalni. Primjeri visoko kristaliziranih poliestera su polietilen glikol tereftalat i polibutilen tereftalat. Iako su umjereno ili visoko kristalizirani kopolimeri netopljivi u otapalima, mogu se koristiti u bojama u prahu. Slabo kristalizirani kopolimeri otapaju se npr. u ketonima i uglavnom se koriste za dobivanje višeslojnih ljepila.
Niska molekularna težina i nizak Tg povoljno utječu na kompatibilnost poliesterskih smola s drugim tvarima koje stvaraju film (akril, epoksi, amino smole, esteri celuloze). Nisu svi NPC-ovi međusobno kompatibilni. Na primjer, poliesteri dobiveni iz ftalne kiseline nisu uvijek kompatibilni s drugim NPS.
Tablica sažima glavne karakteristike NPS-a i ocjenjuje njihove prednosti i nedostatke kao sirovina za proizvodnju premaza za valjani metal.

Glavne karakteristike zasićenih poliesterskih smola koje se koriste za proizvodnju premaza za smotani metal (premazivanje zavojnice/kante)

Opća kemijska formula
Svojstva	Molekulska masa	1000-25000
	Temperatura staklastog prijelaza	-70°S ÷110°S
	Kruto stanje	amorfni ili kristalni(T pl 100-250°C)
	Struktura	linearni ili razgranati
	Reakcijske skupine	OH/COOH
	Topljivost u amorfnim oblicima	esteri, aromatski ugljikovodici, ketoni
Prednosti	Širok izbor sastavaDobar omjer između snage i elastičnostiDobro prianjanje na metal (najviše za linearne NPS visoke molekularne težine)Dobra otpornost na vremenske uvjete
Mane	Debljina filma ograničena je na približno 30 µmU nekim U slučajevima kada nije moguće postići potreban stupanj umreženosti u konačnom premazu

Izvor: Degussa. Osnovna smola za coil coating

Tehničke karakteristike proizvedenih smola (specifikacije) moraju uključivati ​​osnovne parametre kao što su viskoznost, kiselinski broj, hidroksilni broj, sadržaj krutine, boja (prema Gardnerovoj skali boja), otapala. Dodatni parametri navedeni u specifikaciji mogu biti gustoća proizvoda, temperatura paljenja, temperatura staklenog prijelaza, molekularna težina i sadržaj nehlapljivih tvari. Također su naznačene karakteristike izvedbe i područja primjene proizvoda. U specifikaciji su navedene metode ispitivanja/standardi prema kojima su određeni pokazatelji.
Ovisno o namjeni poliesterskih smola, koeficijent kiselosti može biti od 0 do 100 mg KOH/g, hidroksidni broj - od 0 do 150 mg KOH/g.
Približne tehničke karakteristike uljnih pumpi proizvedenih za coil-coating mogu se prikazati na sljedeći način:

Tehničke karakteristike NPS

Indeks	Značenje*	Jedinica promijeniti
Viskoznost, 23 ºC	1-8	Proći
Gardnerova skala boja	0-3	-
TV sadržaj in-va	39-71	%
Kiselinski broj, 100%	0-12	mg KOH/g
Hidroksilni broj	0-120	mg KOH/g
Gustoća, 23 ºC	1040-1075	kg/m3
Plamište	22-70 i više	°C
Temperatura staklastog prijelaza	8-70	°C

* Raspon vrijednosti dan je za najpoznatije smole europske i kineske proizvodnje. Specifikacija za svaku smolu ukazuje na raspon vrijednosti koji odgovara njenim karakteristikama (3,5-4,5 Pa.s, 100-120 mg KOH/g, itd.)

Ovisno o tehnološkim karakteristikama linije za lakiranje metala, kao i svojstvima konačnog proizvoda koji se planira dobiti, odabiru se smole na temelju kojih se proizvode odgovarajući lakirni materijali. Osobito se uzimaju u obzir temperatura otvrdnjavanja, kompatibilnost s drugim komponentama materijala za lakiranje i otpornost na utjecaje pod kojima se planira koristiti obojeni valjani metalni proizvod.
Svojstva smole također određuju vrstu lakiranog materijala koji će se od nje dobiti. To mogu biti temeljni premazi, emajli, boje namijenjeni različitim fazama premazivanja coil-coating metala (vidi poglavlje o opisu coil-coating procesa).

Strukturiranje NPS-a
NPS koji se koristi u proizvodnji boja i lakova, u većini slučajeva, mora biti strukturiran miješanjem sa strukturotvornim amino, melaminskim, benzogvanaminskim ili epoksidnim smolama. Iz tog razloga, formulacije smole mogu uključivati ​​sljedeće kemijske spojeve koji umrežuju linearne polimere: amino skupine, izocijanatne skupine i epoksi skupine. Izbor skupine ovisi o krajnjoj upotrebi smola.
Formiranje strukture također je moguće pomoću katalizatora. Ako je potrebno stvaranje strukture na sobnoj temperaturi, poliizocijanatne smole koriste se kao sredstvo za umrežavanje.
Formaldehidom modificirane amino smole (smole melamina, benzogvanamina i poliuree) su najvažnije smole koje se koriste za toplinsko otvrdnjavanje poliesterskih smola koje sadrže hidroksilnu funkcionalnu skupinu. U domaćoj industriji materijali na bazi amino- i poliesterskih smola nazivaju se oligo-amino-formaldehidne smole. Omjer poliesterske/amino smole obično je između 95:5 i 60:40 (100% poliester).
Primjeri spojeva koji sadrže epoksi skupine su difenilolpropan A epoksi smole (npr. Epikote 828™, Epikote 1001™ i Epikote 1004™, koje proizvodi Shell), hidrogenirani difenilolpropan A epoksi spojevi, alifatski epoksi spojevi, epoksidirani alkidi, epoksidirana ulja (npr. epoksidirana laneno ulje ili sojino ulje).ulje), epoksidirani borati i triglicidil izocijanurat. Omjer karboksil:epoksid tipično je između 0,85:1 i 1:0,85. Premazi u prahu tipično su toplinski otvrdnjavajuće karboksi-funkcionalne poliesterske smole s epoksidnim smolama (ove smjese nazivaju se hibridne smole).
Primjeri spojeva koji umrežuju linearne poliestere koji sadrže izocijanatne skupine - heksametilen diizocijanat ((HDI), toluen diizocijanat (TDI), izoforon diizocijanat (IPDI), tetrametilksilen diizocijanat (TMXDI), 3,4 izocijanat metil-1 metil-cikloheksil izocijanat (IMCI) , njihovi dimeri i trimeri .Kombinacijom poliesterskih i poliizocijanatnih smola dobivaju se dvokomponentne poliuretanske boje.
Katalizatori (kao što je benziltimetilaminijev klorid ili 2-metilimidazol) koriste se za ubrzavanje reakcije termičkog stvrdnjavanja. Katalizatori za stvrdnjavanje poliesterske smole su jake kiseline kao što su sulfonska kiselina, mono- i dialkil fosfat, butil fosfat i butil maleat.
Udio katalizatora je obično od 0,1 do 5% (ovisno o smoli).

Primjeri sredstava za umrežavanje koja se koriste u proizvodnji premaza za zavojnice

Melaminske smole
Blokirane poliizocijanatne smole
Epoksi

- poliesterske smole opće namjene dobiven esterifikacijom propilen glikola sa smjesom ftalnog i maleinskog anhidrida. Omjer ftalnog i maleinskog anhidrida može biti u rasponu od 2:1 do 1:2. Dobivena poliesterska alkidna smola se miješa sa stirenom u omjeru 2:1. Ova vrsta smole ima širok raspon primjena: koriste se za izradu paleta, čamaca, dijelova tuš kabina, bazena i spremnika za vodu.

- elastične poliesterske smole Umjesto ftalnog anhidrida koriste se linearne dibazične kiseline (adipinska ili sebacinska). Nastaje elastičnija i mekša nezasićena poliesterska smola. Upotreba dietilen ili dipropilen glikola umjesto propilen glikola također daje smolama elastičnost. Dodavanje takvih poliesterskih smola krutim smolama opće namjene smanjuje njihovu lomljivost i olakšava njihovu obradu. Ovaj efekt koristi se u proizvodnji gumba od lijevanog poliestera. Takve se smole često koriste za dekorativno lijevanje u industriji namještaja iu proizvodnji okvira za slike. Da bi se to postiglo, celulozna punila (na primjer, mljevene ljuske oraha) stavljaju se u elastične smole i lijevaju u kalupe od silikonske gume. Fina reprodukcija rezbarija u drvu može se postići korištenjem kalupa od silikonske gume izlivenih izravno iz originalnih rezbarija.

- elastične poliesterske smole zauzimaju srednji položaj između krutih smola opće namjene i elastičnih. Koriste se za izradu proizvoda otpornih na udarce poput lopti za igru, zaštitnih kaciga, ograda, dijelova automobila i zrakoplova. Za dobivanje takvih smola umjesto ftalnog anhidrida koristi se izoftalna kiselina. Proces se provodi u nekoliko faza. Prvo, reakcija izoftalne kiseline s glikolom proizvodi poliestersku smolu s niskim kiselinskim brojem. Zatim se dodaje anhidrid maleinske kiseline i nastavlja se esterifikacija. Kao rezultat toga, dobivaju se poliesterski lanci s prevladavajućim rasporedom nezasićenih fragmenata na krajevima molekula ili između blokova koji se sastoje od glikol-izoftalnog polimera

- poliesterske smole niskog skupljanja Prilikom oblikovanja poliestera ojačanog staklenim vlaknima, razlika u skupljanju između smole i staklenih vlakana rezultira udubljenjima na površini proizvoda. Korištenje poliesterskih smola s niskim skupljanjem smanjuje ovaj učinak, a dobiveni lijevani proizvodi ne zahtijevaju dodatno brušenje prije bojanja, što je prednost u proizvodnji automobilskih dijelova i kućanskih električnih uređaja. Poliesterske smole s niskim skupljanjem uključuju termoplastične komponente (polistiren ili polimetil metakrilat) koje su samo djelomično otopljene u izvornom sastavu. Tijekom otvrdnjavanja, praćenog promjenom faznog stanja sustava, nastaju mikropraznine koje kompenziraju uobičajeno skupljanje polimerne smole.

- poliesterske smole otporne na vremenske uvjete, ne smije požutjeti pri izlaganju sunčevoj svjetlosti, za što se u njegov sastav dodaju apsorberi ultraljubičastog zračenja. Stiren se može zamijeniti metil metakrilatom, ali samo djelomično, jer metil metakrilat ne djeluje dobro s dvostrukim vezama fumarne kiseline, koja je dio poliesterske smole. Ova vrsta smole koristi se u proizvodnji premaza, vanjskih ploča i krovnih lanterni.

- poliesterske smole otporne na kemikalije esterske skupine se lako hidroliziraju alkalijama, zbog čega je nepostojanost poliesterskih smola na alkalije njihov temeljni nedostatak. Povećanje ugljičnog skeleta izvornog glikola dovodi do smanjenja udjela eterskih veza u smoli. Dakle, smole koje sadrže "bisglikol" (produkt reakcije bisfenola A s propilen oksidom) ili hidrogenirani bisfenol imaju značajno manji broj esterskih veza od odgovarajuće smole opće namjene. Takve se smole koriste u proizvodnji dijelova kemijske opreme - ispušnih napa ili ormarića, tijela i spremnika kemijskih reaktora, kao i cjevovoda.

- poliesterske smole otporne na vatru Povećanje otpornosti smole na zapaljenje i izgaranje postiže se upotrebom halogeniranih dibazičnih kiselina, kao što su tetrafluoroftalna, tetrabromftalna i klorendična kiselina, umjesto ftalnog anhidrida. Daljnje povećanje vatrootpornosti postiže se uvođenjem raznih inhibitora gorenja u smolu, kao što su esteri fosforne kiseline i antimonov oksid. Poliesterske smole otporne na vatru koriste se u proizvodnji ispušnih napa, električnih komponenti, strukturnih panela i trupova nekih vrsta mornaričkih brodova.

- smole posebne namjene. Na primjer, korištenje trialil izocijanurata umjesto stirena značajno poboljšava toplinsku otpornost smola. Posebne smole mogu se očvrsnuti korištenjem UV zračenja dodavanjem fotoosjetljivih sredstava kao što su benzoin ili njegovi eteri.

Epoksidne smole - oligomeri koji sadrže epoksi skupine i sposobni su formirati umrežene polimere pod djelovanjem učvršćivača. Najčešće epoksidne smole su produkti polikondenzacije epiklorohidrina s fenolima, najčešće s bisfenolom A.

n može doseći 25, ali najčešće se nalaze epoksidne smole s brojem epoksi skupina manjim od 10. Što je viši stupanj polimerizacije, to je smola gušća. Što je manji broj naveden na smoli, to smola sadrži više epoksidnih skupina.

Značajke epoksidnih polimera:

ü mogućnost dobivanja u tekućem i čvrstom stanju,

ü odsutnost hlapljivih tvari tijekom stvrdnjavanja,

ü sposobnost stvrdnjavanja u širokom temperaturnom rasponu,

ü malo skupljanje,

ü netoksičan u osušenom stanju,

ü visoke vrijednosti adhezijske i kohezivne čvrstoće,

ü otpornost na kemikalije.

Epoksidnu smolu prvi je proizveo francuski kemičar Castan 1936. godine. Epoksidna smola se dobiva polikondenzacijom epiklorohidrina s različitim organskim spojevima: od fenola do jestivih ulja (epoksidacija). Vrijedni kvaliteti epoksidnih smola dobivaju se katalitičkom oksidacijom nezasićenih spojeva.

Za korištenje smole potreban vam je učvršćivač. Učvršćivač može biti polifunkcionalni amin ili anhidrid, ponekad kiselina. Također se koriste katalizatori stvrdnjavanja. Nakon miješanja s učvršćivačem, epoksidna smola se može stvrdnuti – prevesti u čvrsto, netopivo i netopivo stanje. Postoje dvije vrste učvršćivača: hladno stvrdnjavanje i vruće stvrdnjavanje. Ako se radi o polietilen poliaminu (PEPA), smola će se stvrdnuti unutar jednog dana na sobnoj temperaturi. Anhidridni učvršćivači zahtijevaju 10 sati vremena i zagrijavanje na 180°C u toplinskoj komori.

ES reakcija stvrdnjavanja je egzotermna. Brzina otvrdnjavanja smole ovisi o temperaturi smjese. Što je viša temperatura, reakcija je brža. Njegova brzina se udvostručuje kada temperatura poraste za 10°C i obrnuto. Sve mogućnosti utjecaja na brzinu stvrdnjavanja svode se na ovo osnovno pravilo. Osim o temperaturi, vrijeme polimerizacije ovisi i o omjeru površine i mase smole. Na primjer, ako 100 g mješavine smole i učvršćivača prijeđe u kruto stanje za 15 minuta na početnoj temperaturi od 25°C, tada tih 100 g, ravnomjerno raspoređenih na površini od 1 m2, polimerizira u više od dva sata.

Kako bi epoksidna smola zajedno s učvršćivačem u očvrslom stanju bila plastičnija i ne bi se lomila (pukla), potrebno je dodati plastifikatore. Oni su, poput učvršćivača, različiti, ali svi su usmjereni na davanje plastičnih svojstava smole. Najčešće korišteni plastifikator je dibutil ftalat.

Tablica - Neka svojstva nemodificiranih i neispunjenih dianskih epoksidnih smola.

Karakteristično ime	Značenje
Gustoća na 20 °C, g/cm3	1,16÷1,25
Temperatura staklastog prijelaza, °C	60÷180
Toplinska vodljivost, W/(m×K)	0,17÷0,19
Specifični toplinski kapacitet, kJ/(kg K)	0,8÷1,2
Temperaturni koeficijent linearnog širenja, °C -1	(45÷65) 10 -6
Otpornost na toplinu prema Martensu, °C	55÷170
Upijanje vode tijekom 24 sata, %	0,01÷0,1
Vlačna čvrstoća, MN/m2	40÷90
Modul elastičnosti (pri kratkotrajnom naprezanju), GN/m 2	2,5÷3,5
Udarna čvrstoća, kJ/m 2	5÷25
Relativno proširenje, %	0,5÷6
Dielektrična konstanta na 20°C i 1 MHz	3,5÷5
Specifični volumetrijski električni otpor pri 20°C, Ohm cm	10 14 ÷10 16
Tangens dielektričnog gubitka na 20°C i 1 MHz	0,01÷0,03
Električna čvrstoća na 20°C, MV/m	15÷35
Propusnost vlage, kg/(cm sec n/m 2)	2,1 10 -16
Coeff. difuzija vode, cm 2 / h	10 -5 ÷10 -6

Epoksidne smole razreda ED-22, ED-20, ED-16, ED-10 i ED-8, ​​koriste se u elektrotehničkoj, radio-elektroničkoj industriji, zrakoplovstvu, brodogradnji i strojogradnji, u građevinarstvu kao komponenta smjesa za lijevanje i impregniranje, ljepila, brtvila, veziva za armirane plastike. Otopine epoksidnih smola marki ED-20, ED-16, E-40 i E-40R u različitim otapalima koriste se za izradu emajla, lakova, kitova i kao poluproizvod za proizvodnju drugih epoksidnih smola. , smjese za zalivanje i ljepila.

Epoksidne smole modificirane plastifikatorima - za impregnaciju se koriste smole marki K-153, K-115, K-168, K-176, K-201, K-293, UP-5-132 i KDZh-5-20, izlijevanje, omotavanje i brtvljenje dijelova i kao ljepila, elektroizolacijske smjese za lijevanje, izolacijske i zaštitne prevlake, veziva za stakloplastike. Sastav marke K-02T koristi se za impregnaciju višeslojnih proizvoda za namotavanje u svrhu njihovog cementiranja, povećanja otpornosti na vlagu i električnih izolacijskih svojstava.

Modificirane epoksidne smole marke EPOFOM koriste se u raznim industrijskim i civilnim objektima kao antikorozivni premazi za zaštitu metalnih i betonskih građevinskih konstrukcija i kapacitivne opreme od utjecaja kemijski agresivnih okruženja (osobito kiselina, lužina, naftnih derivata, industrijskog i kanalizacijskog otpada). ), oborine i visoka vlažnost zraka . Ove smole također se koriste za hidroizolaciju i monolitne samonivelirajuće premaze betonskih podova, temeljni premaz i nanošenje završnog sloja. Na temelju smole marke EPOFOM dobivaju se sastavi za lijevanje i impregniranje s visokim sadržajem armaturnih tkanina i punila, kompozitni materijali i premazi otporni na habanje. EPOFOM se koristi kao impregnacijska komponenta materijala za crijeva za popravak i obnovu cjevovoda kanalizacijskih mreža, tlačnih mreža za opskrbu hladnom i toplom vodom bez njihovog rastavljanja i uklanjanja cijevi iz zemlje (metoda bez iskopa).

Kompozicije marke EZP koriste se za premazivanje spremnika za skladištenje vina, mlijeka i drugih tekućih prehrambenih proizvoda, kao i raznih vrsta tekućih goriva (benzin, kerozin, lož ulje i dr.).

Fenol-formaldehidne smole. Godine 1909. Baekeland je izvijestio o materijalu koji je dobio, a koji je nazvao bakelit. Ova fenol-formaldehidna smola bila je prva sintetička termoreaktivna plastika koja nije omekšala na visokim temperaturama. Provođenjem reakcije kondenzacije formaldehida i fenola dobio je polimer za koji nije mogao pronaći otapalo.

Fenolformaldehidne smole su produkti polikondenzacije fenola ili njegovih homologa (krezoli, ksilenoli) s formaldehidom. Ovisno o omjeru reaktanata i prirodi katalizatora nastaju termoplastične (novolac) ili termoreaktivne (resol) smole. Novolac smole su pretežno linearni oligomeri, u molekulama kojih su fenolne jezgre povezane metilenskim mostovima i gotovo da ne sadrže metilolne skupine (-CH 2 OH).

Rezolne smole su mješavina linearnih i razgranatih oligomera koji sadrže veliki broj metilolnih skupina, sposobnih za daljnje transformacije.

Značajke FFS-a:

ü po prirodi - čvrste, viskozne tvari koje se isporučuju u proizvodnju u obliku praha;

ü za upotrebu kao matrica, taljenje ili otapanje u alkoholnom otapalu;

ü Mehanizam otvrdnjavanja rezolnih smola sastoji se od 3 faze. U fazi A, smola (resol) je po fizičkim svojstvima slična novolacima, jer otapa se i topi, na stupnju B smola (rezitol) može omekšati pri zagrijavanju i bubri u otapalima, na stupnju C smola (rezitol) se ne topi niti otapa;

ü za stvrdnjavanje novolačnih smola potreban je učvršćivač (obično se daje metenamin, 6-14% težine smole);

ü se lako modificiraju i sami modificiraju.

Fenolna smola prvo se koristila kao lako oblikovani, visokokvalitetni izolator koji štiti od visokih temperatura i električnih struja, a zatim je postala glavni materijal stila Art Deco. Gotovo prvi komercijalni proizvod dobiven prešanjem bakelita bili su krajevi okvira visokonaponske zavojnice.Fenol-formaldehidna smola (FFR) proizvodi se u industriji od 1912. U Rusiji je proizvodnja lijevanih resita pod nazivom karbolit bila organiziran 1912÷1914.

Fenol-formaldehidna veziva stvrdnjavaju se na temperaturama od 160-200°C koristeći značajan pritisak reda veličine 30-40 MPa i više. Dobiveni polimeri stabilni su tijekom dugotrajnog zagrijavanja do 200°C, te ograničeno vrijeme mogu izdržati učinke viših temperatura nekoliko dana na temperaturama od 200-250°C, nekoliko sati na 250-500°C, nekoliko minuta na temperaturama od 500-500°C.1000°C. Raspad počinje na temperaturi od oko 3000°C.

Nedostaci fenol-formaldehidnih smola uključuju njihovu krhkost i veliko volumetrijsko skupljanje (15-25%) tijekom stvrdnjavanja, povezano s oslobađanjem velike količine hlapljivih tvari. Da bi se dobio materijal niske poroznosti, potrebno je primijeniti visoke tlakove tijekom kalupljenja.

Fenol-formaldehidne smole marki SFZh-3027B, SFZh-3027V, SFZh-3027S i SFZh-3027D namijenjene su za proizvodnju toplinsko-izolacijskih proizvoda na bazi mineralne vune, stakloplastike i za druge namjene. Fenol-formaldehidna smola razreda SFZh-3027S namijenjena je za proizvodnju pjenaste plastike razreda FSP.

Na temelju FPS-a izrađuju se različite vrste plastike koje se nazivaju fenoplasti. Većina njih uz vezivo (smolu) sadrži i druge komponente (punila, plastifikatore i dr.). Prerađuju se u proizvode uglavnom prešanjem. Materijali za prešanje mogu se pripremiti na bazi novolačnih i rezolnih smola. Ovisno o upotrijebljenom punilu i stupnju usitnjenosti, svi materijali za prešanje dijele se u četiri vrste: praškasti (praškovi za prešanje), vlaknasti, mrvičasti i slojeviti.

Oznaka prešanih prahova najčešće se sastoji od slova K, koje označava riječ sastav, broja smole na bazi koje je ovaj prešani materijal napravljen i broja koji odgovara broju punila. Svi press prahovi mogu se podijeliti u tri velike skupine prema namjeni:

Praškovi za tehničke i kućanske proizvode (K-15-2, K-18-2, K-19-2, K-20-2, K-118-2, K-15-25, K-17-25 i dr. itd.) izrađeni su na bazi novolačnih smola. Proizvodi izrađeni od njih ne smiju biti izloženi značajnim mehaničkim opterećenjima, struji visokog napona (više od 10 kV) i temperaturama iznad 160°C.

Praškovi za elektroizolacijske proizvode (K-21-22, K211-2, K-211-3, K-211-4, K-220-21, K-211-34, K-214-2 i dr.) su izrađeni u većini slučajeva na bazi rezolnih smola. Proizvodi mogu izdržati strujne napone do 20 kV na temperaturama do 200°C.

Praškovi za proizvode posebne namjene imaju povećanu otpornost na vodu i toplinu (K-18-42, K-18-53, K-214-42 itd.), povećanu otpornost na kemikalije (K-17-23. K-17-36). , K-17-81, K-18-81 itd.), povećana udarna čvrstoća (FKP-1, FKPM-10 itd.) itd.

Vlaknasti materijali za prešanje pripremaju se na bazi rezolnih smola i vlaknastog punila, čijom upotrebom se mogu povećati neka mehanička svojstva plastike, uglavnom specifična udarna čvrstoća.

Vlakna su prešani materijali na bazi punila - pamučne celuloze. Trenutno se proizvode tri vrste stakloplastike: stakloplastika, stakloplastika visoke čvrstoće i užad od stakloplastike. Na bazi azbesta i rezolne smole proizvode se prešani materijali razreda K-6, K-6-B (namijenjeni za izradu kolektora) i K-F-3, K-F-Z-M (za kočione pločice). Prešani materijali koji sadrže staklena vlakna nazivaju se stakloplastike. Ima veću mehaničku čvrstoću, otpornost na vodu i toplinu od ostalih vlaknastih materijala za prešanje.

Prešani materijali slični mrvicama izrađuju se od rezolne smole i komadića (mrvica) raznih tkanina, papira i drvenog furnira. Imaju povećanu specifičnu udarnu snagu.

Slojeviti prešani materijali proizvode se u obliku velikih listova, ploča, cijevi, šipki i oblikovanih proizvoda. Ovisno o vrsti punila (baze), laminirana plastika se proizvodi u sljedećim vrstama: tekstolit - na pamučnoj tkanini, stakloplastika - na staklenoj tkanini, azbestni tekstolit - na azbestnoj tkanini, getinax - na papiru, drvena laminirana plastika - na drveni furnir.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Poglavlje 1. Zasićene poliesterske smole: svojstva i primjena

Zasićene poliesterske smole mogu imati različite sastave, visoke ili niske molekularne težine, linearne ili razgranate, čvrste ili tekuće, elastične ili krute, amorfne ili kristalne. Ova varijabilnost, u kombinaciji s dobrom otpornošću na svjetlost, vlagu, temperaturu, kisik i mnoge druge tvari, razlog je zašto zasićene poliesterske smole igraju važnu ulogu kao sredstva za stvaranje filma za premaze. Osim toga, zasićene poliesterske smole koriste se u raznim industrijama, kao što su proizvodnja stakloplastike, plastičnih proizvoda, poliuretana, umjetnog kamena itd.

NPS svojstva i tehničke karakteristike

Sintetske poliesterske smole su sintetski polimeri. Povijesno su dobili svoje ime zbog činjenice da su inicijalno sintetizirani polimeri bili slični po strukturi i svojstvima prirodnim smolama, kao što su šelak, smola, itd. Tvari koje se zajednički nazivaju "smole" imaju amorfnu strukturu i sastoje se od povezanih molekula nejednake veličine i različite strukture (homolozi i izomeri). Smole su dobri dielektrici. Tipično ih karakterizira nepostojanje određene točke taljenja (postupan prijelaz iz krutine u tekućinu), nehlapljivost, topljivost u organskim otapalima, netopljivost u vodi i sposobnost stvaranja filmova nakon isparavanja otapala.

Proučavanje zasićenih poliestera počelo je 1901. s pripremom "gliptalne smole", koja se sastojala od glicerina i ftalnog anhidrida. Industrijska proizvodnja ovih alkidnih smola započela je 1920-ih. u SAD-u. Daljnji razvoj proizvodnje zasićenih poliesterskih smola za boje i druge namjene bitno ovisi o proučavanju novih vrsta sirovina.

Zasićene poliesterske smole ponekad se nazivaju i alkidi bez ulja jer sadrže većinu komponenti koje se koriste u tradicionalnim alkidnim smolama osim radikala masnih kiselina.

Struktura NPS-a koji se koriste u proizvodnji boja i lakova može biti razgranata i nerazgranata (linearna). Poželjna struktura smole u ovom slučaju je amorfna (kako bi se postigla bolja sposobnost otapanja).

Razmotrimo glavne karakteristike zasićenih poliesterskih smola koje se koriste u proizvodnji boja i lakova.

Molekulska masa

Kopolimeri velike molekulske mase (10 000-30 000) obično imaju linearnu strukturu. Nastaju od tereftalne i izoftalne kiseline, alifatske dikarboksilne kiseline i raznih diola. Dobra topljivost u uobičajenim otapalima postiže se odabirom odgovarajuće formulacije boje. U nekim slučajevima (lakovi za foliju, tiskarske boje i dr.) koriste se poliesteri velike molekulske mase kao filmotvorne tvari koje se fizički suše. Međutim, optimalna svojstva slojeva boje postižu se samo kada se modificiraju smolama koje tvore strukturu. Posebni kristalni poliesteri visoke molekulske težine usitnjavaju se i koriste kao praškaste boje, koje se u posljednje vrijeme sve više koriste ne samo za bojanje gotovih proizvoda, već i za premazivanje valjanog i limova.

Za konvencionalne boje i lakove koriste se poliesteri s Mr 1500-4000. Niskomolekularni linearni poliesteri mogu imati molekularne težine do 7000; razgranati poliesteri imaju molekularnu težinu do 5000. Takve smole nisu prikladne za proizvodnju boja koje se suše fizički. Treba ih smatrati predpolimerima za reakcijske sustave sa smolama koje tvore strukturu. Klase predpolimera i primjene prikazane su u tablici.

Temperaturastakleni prijelaz. Temperatura staklastog prijelaza Tg poliesterskih smola može se mijenjati odabirom odgovarajućih alifatskih sirovina. Tg neplastificiranih aromatskih kopoliestera je približno 70°C, a kopoliestera nastalih iz cikloalifatskih glikola prelazi 100°C. Alifatski poliesteri s dugim metilenskim lancima između esterskih skupina imaju Tg ispod - 100°C. Za postupak coil-coatinga, poželjno je koristiti smole s temperaturom prijelaza iz visokoelastičnog stanja u staklasto stanje od više od 45 °C. Smola s temperaturom prijelaza višom od 45°C ima neuređenu (amorfnu) strukturu i topiva je u velikom broju organskih otapala.

Topljivost,kristalnostIkompatibilnost. Topivost poliestera uvelike je određena prirodom i kvantitativnim omjerom njegovih sastavnih monomera. Poliesteri s uređenom strukturom su kristalni. Primjeri visoko kristaliziranih poliestera su polietilen glikol tereftalat i polibutilen tereftalat. Iako su umjereno ili visoko kristalizirani kopolimeri netopljivi u otapalima, mogu se koristiti u bojama u prahu. Slabo kristalizirani kopolimeri otapaju se npr. u ketonima i uglavnom se koriste za dobivanje višeslojnih ljepila.

Niska molekularna težina i nizak Tg povoljno utječu na kompatibilnost poliesterskih smola s drugim tvarima koje stvaraju film (akril, epoksi, amino smole, esteri celuloze). Nisu svi NPC-ovi međusobno kompatibilni. Na primjer, poliesteri dobiveni iz ftalne kiseline nisu uvijek kompatibilni s drugim NPS.

Tablica sažima glavne karakteristike NPS-a i ocjenjuje njihove prednosti i nedostatke kao sirovina za proizvodnju premaza za valjani metal.

Glavne karakteristike zasićenih poliesterskih smola koje se koriste za proizvodnju premaza za smotani metal (premazivanje zavojnice/kante)

Tehničke karakteristike proizvedenih smola (specifikacije) moraju uključivati ​​osnovne parametre kao što su viskoznost, kiselinski broj, hidroksilni broj, sadržaj krutine, boja (prema Gardnerovoj skali boja), otapala. Dodatni parametri navedeni u specifikaciji mogu biti gustoća proizvoda, temperatura paljenja, temperatura staklenog prijelaza, molekularna težina i sadržaj nehlapljivih tvari. Također su naznačene karakteristike izvedbe i područja primjene proizvoda. U specifikaciji su navedene metode ispitivanja/standardi prema kojima su određeni pokazatelji.

Ovisno o namjeni poliesterskih smola, koeficijent kiselosti može biti od 0 do 100 mg KOH/g, hidroksidni broj - od 0 do 150 mg KOH/g.

Približne tehničke karakteristike uljnih pumpi proizvedenih za coil-coating mogu se prikazati na sljedeći način:

Tehničke karakteristike NPS

* Raspon vrijednosti dan je za najpoznatije smole europske i kineske proizvodnje. Specifikacija za svaku smolu označava raspon vrijednosti koji odgovara njezinim karakteristikama (3,5-4,5 Pas, 100-120 mg KOH/g, itd.)

Ovisno o tehnološkim karakteristikama linije za lakiranje metala, kao i svojstvima konačnog proizvoda koji se planira dobiti, odabiru se smole na temelju kojih se proizvode odgovarajući lakirni materijali. Osobito se uzimaju u obzir temperatura otvrdnjavanja, kompatibilnost s drugim komponentama materijala za lakiranje i otpornost na utjecaje pod kojima se planira koristiti obojeni valjani metalni proizvod.

Svojstva smole također određuju vrstu lakiranog materijala koji će se od nje dobiti. To mogu biti temeljni premazi, emajli, boje namijenjeni različitim fazama premazivanja coil-coating metala (vidi poglavlje o opisu coil-coating procesa).

Strukturiranje NPS-a

NPS koji se koristi u proizvodnji boja i lakova, u većini slučajeva, mora biti strukturiran miješanjem sa strukturotvornim amino, melaminskim, benzogvanaminskim ili epoksidnim smolama. Iz tog razloga, formulacije smole mogu uključivati ​​sljedeće kemijske spojeve koji umrežuju linearne polimere: amino skupine, izocijanatne skupine i epoksi skupine. Izbor skupine ovisi o krajnjoj upotrebi smola.

Formiranje strukture također je moguće pomoću katalizatora. Ako je potrebno stvaranje strukture na sobnoj temperaturi, poliizocijanatne smole koriste se kao sredstvo za umrežavanje.

Formaldehidom modificirane amino smole (smole melamina, benzogvanamina i poliuree) su najvažnije smole koje se koriste za toplinsko otvrdnjavanje poliesterskih smola koje sadrže hidroksilnu funkcionalnu skupinu. U domaćoj industriji materijali na bazi amino i poliesterskih smola nazivaju se oligo-amino-formaldehidne smole. Omjer poliesterske/amino smole obično je između 95:5 i 60:40 (100% poliester).

Primjeri spojeva koji sadrže epoksi skupine su difenilolpropan A epoksidna smola (na primjer, Epikote 828 ™, Epikote 1001 ™ i Epikote 1004 ™, proizvođač Shell), hidrogenirani difenilolpropan, alifacijski epoksidirani alkidi, epoksidirana ulja (na primjer, epoksidirano laneno ulje ili sojino ulje) , epoksidirani borati i triglicidil izocijanurat. Omjer karboksil:epoksid tipično je između 0,85:1 i 1:0,85. Premazi u prahu tipično su toplinski otvrdnjavajuće karboksi-funkcionalne poliesterske smole s epoksidnim smolama (ove smjese nazivaju se hibridne smole).

Primjeri spojeva koji umrežuju linearne poliestere koji sadrže izocijanatne skupine - heksametilen diizocijanat ((HDI),

toluen diizocijanat (TDI), izoforon diizocijanat (IPDI), tetrametilksilen diizocijanat (TMXDI), 3,4 izocijanat metil-1 metil-cikloheksil izocijanat (IMCI), njihovi dimeri i trimeri. Kombinacijom poliesterskih i poliizocijanatnih smola dobivaju se dvokomponentne poliuretanske boje.

Katalizatori (kao što je benziltimetilaminijev klorid ili 2-metilimidazol) koriste se za ubrzavanje reakcije termičkog stvrdnjavanja. Katalizatori za stvrdnjavanje poliesterske smole su jake kiseline kao što su sulfonska kiselina, mono- i dialkil fosfat, butil fosfat i butil maleat.

Udio katalizatora je obično od 0,1 do 5% (ovisno o smoli).

Poglavlje 2. Poliesterske smole: svojstva, sirovine, proizvodnja

Smjese ovih oligoestera i njihove otopine u kopolimerizirajućim monomerima (stiren, metil metakrilat, dialil ftalat, itd.) obično se nazivaju i poliesterske smole. Oligoesteri se dobivaju polikondenzacijom u talini ili inertnom otapalu: polimaleati iz maleinske kiseline HOOCCH = CHCOOH ili njezinog anhidrida (ponekad pomiješanog s drugom dikarboksilnom kiselinom ili anhidridom) i glikola; oligoesterski akrilati iz nezasićene monokarboksilne kiseline [obično akrilne CH2=CHCOOH ili metakrilne CH2=C(CH3)COOH], glikola i dikarboksilne kiseline. U gornjim formulama A i A" su dvovalentni ostaci koji su dio molekula glikola, odnosno dikarboksilne kiseline; X = -H, - CH3 ili - Cl; x = 1-5; y = 0-5; n = 1 -20 Kao glikoli najčešće se koriste etilen-, dietilen-, trietilen- i 1,2-propilen glikoli, ponekad (uglavnom pri pripravi oligoester akrilata) glikoli su djelomično ili potpuno zamijenjeni glicerolom, pentaeritritolom ili ksilitolom. Adipinska kiselina, sebacinska kiselina koriste se kao dikarboksilne kiseline, ftalna, izoftalna, tereftalna, tetrakloroftalna itd. Nezasićeni oligoesteri - viskozne tekućine ili krutine s točkom omekšavanja od 30-150°C, molekulske težine 300-3000, gustoće 1,1-1,5 g/cm3 (20° C) Većina poliesterskih smola koristi se kao vezivo za plastiku od stakloplastike. Osim toga, široko se koriste za pripremu boja i lakova, kao polimerni spojevi za punjenje dijelova radio i električne opreme, za impregniranje poroznih metalnih odljevaka u svrhu brtvljenja njih, kao i za dobivanje galanterijskih proizvoda i dr. Poliesterske smole također se koriste kao osnova sastava za samonivelirajuće podove, kitova i ljepila za međusobno lijepljenje stakloplastike, kao i s azbestno-cementnim i vlaknastim pločama, saćastom plastikom i drugi materijali.

Sirovine za proizvodnju poliestera

Za proizvodnju poliestera najviše se koriste glikoli (etilen glikol, 1,2-propilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol), glicerin, bisfenoli (difenilolpropan), pentaeritritol, kao i dibazične kiseline (fumarna, tereftalna, adipinska, sebacic) i njihovi anhidridi (ftalna, maleinska).

Etilen glikol je bezbojna, slabo pokretna tekućina, t.k. 197,6°C, tt. - 12,3°C, gustoća 1113 kg/m3. Etilen glikol se industrijski proizvodi hidratacijom etilen oksida u prisutnosti sumporne kiseline ili saponifikacijom 1,2-dikloroetana. Propilen glikol je bezbojna viskozna tekućina, vrelište 187,4°C, tt. - 50°C, gustoća 1036 kg/m3. Industrijska metoda za proizvodnju 1,2-propilen glikola je hidratacija propilen oksida.

Dietilen glikol je bezbojna viskozna tekućina." 247°C, t.t. - b°C, gustoća 1180 kg/m3. U industriji se dietilen glikol dobiva reakcijom etilen glikola s etilen oksidom ili etilen glikola s etilen klorohidrinom:

Trietilen glikol je bezbojna viskozna tekućina, vrelište 290°C, tt. - 5°C, gustoća 1120 kg/m3. U industriji se trietilen glikol proizvodi od etilen glikola i etilen oksida. Svi glikoli su higroskopni i mogu se miješati s vodom i etilnim alkoholom u bilo kojem omjeru.

Glicerin je sirupasta, bezbojna tekućina slatkog okusa, vrelište 290°C, tt 17,9°C, gustoća 1264 kg/m3. Glicerin je vrlo higroskopan i miješa se s vodom i alkoholima u bilo kojem omjeru. U industriji se glicerin dobiva razgradnjom masti, kao i sintezom iz propilena. Sinteza glicerola na bazi propilena je metoda koja više obećava, jer ne zahtijeva potrošnju prehrambenih sirovina.

Pentaeritritol je bezbojna kristalna tvar, talište 263,5°C, gustoća 1397 kg/m3, topljivost u vodi 7,1% na 25°C. Pentaeritritol se dobiva reakcijom acetaldehida s formaldehidom u vodenoj otopini u prisutnosti lužine.

Adipinska kiselina - bezbojni kristali, talište 149-150°C, vrelište 265°C pri 13,3 kPa; topiv u etilnom alkoholu; približno 1,5% adipinske kiseline otapa se u vodi na 15°C.

Glavne industrijske metode za proizvodnju adipinske kiseline su:

oksidacija cikloheksanola dušičnom kiselinom ili kisikom u prisutnosti manganovih soli ili preko njegovog anhidrida sintetiziranog karbonilacijom tetrahidrofurana.

Sebacinska kiselina su bezbojni kristali, talište 134,5°C, vrelište 294,5°C pri 13,3 kPa, gustoća 1027 kg/m3; visoko topljiv u alkoholu, dietil eteru; približno 0,1% sebacinske kiseline otapa se u vodi na 15°C.

U industriji se sebacinska kiselina dobiva suhom destilacijom produkata alkalnog cijepanja ricinusovog ulja, oksidacijom ciklodekana dušičnom kiselinom i elektrolizom natrijevih soli monometil ili monoetil estera adipinske kiseline.

Fumarna kiselina je bezbojna kristalna tvar, t.t.287°C (u zatvorenoj kapilari), vrelište 290°C, gustoća 1635 kg/m3. Slabo je topljiv u vodi i gotovo svim drugim otapalima. Dobiva se kuhanjem 30-40% vodene otopine maleinske kiseline sa klorovodičnom kiselinom.

Tereftalna kiselina (n-ftalna) - bezbojni kristali, talište 425°C (u zatvorenoj kapilari). Topljiv u piridinu i dimetilformamidu, netopljiv u vodi. Tereftalna kiselina se dobiva oksidacijom ft-ksilena ili p-toluinske kiseline. Dimetil tereftalna kiselina najčešće se koristi za sintezu poliestera.

Dimetil tereftalat - bezbojni kristali, talište 141-142°C, gustoća 1630 kg/m3. Otapa se u dietil eteru, umjereno u vrućem etil alkoholu. Dimetil tereftalat se priprema propuštanjem klorovodika u suspenziju tereftalne kiseline u metanolu ili zagrijavanjem tereftalne kiseline s metanolom u prisutnosti sumporne kiseline.

Ftalni anhidrid - bezbojni kristali, talište 130,8°C, vrelište 284,5°C, gustoća 1527 kg/m3; lako sublimira. Gotovo je netopljiv u hladnoj vodi, ali hidrolizira u ortoftalnu kiselinu u vrućoj vodi. Umjereno topljiv u organskim otapalima. Ftalni anhidrid dobiva se oksidacijom preko naftalena ili oksilena u plinovitoj fazi.

Anhidrid maleinske kiseline - bezbojni kristali, talište 52,8°C, t.k. 200°C:

Kada se otopi u vodi daje maleinsku kiselinu, u alkoholima - dialkil maleate; topiv u dioksanu, acetonu, etil acetatu, kloroformu.

Anhidrid maleinske kiseline dobiva se oksidacijom benzena ili furfurala u parnoj fazi.

Svojstva i metode proizvodnje nezasićenih poliestera

Prije svega, glavni predmet istraživanja su nezasićeni poliesteri. Među njima su polialkilen glikol maleati i polialkilen glikol fumarati, kao i polieter akrilati, našli široku praktičnu primjenu. Kod proizvodnje polialkilen glikol maleata i polialkilen glikol fumarata, radi reguliranja njihovih svojstava, dio nezasićene kiseline obično se zamjenjuje tzv. . Zasićene dibazične kiseline (adipinska kiselina i dr.) povećavaju udarnu čvrstoću stvrdnutih poliestera, a to povećanje je značajnije što je kiselinski lanac duži. Aromatske kiseline (anhidridi) povećavaju otpornost na toplinu i čvrstoću poliestera. Anhidridi halogeniranih aromatskih kiselina također smanjuju zapaljivost poliestera. Često se u tu svrhu koristi tetrakloroftalni ili klorendni anhidrid, koji je proizvod reakcije heksaklorociklopeitadiena s maleinskim anhidridom.

Ovisno o molekulskoj masi (500 - 3000), NPE je tekućina ili krutina. Komercijalni NPEF-ovi, takozvane poliesterske smole, proizvode se u obliku 30 - 40% otopina u stirenu - domaće poliesterske smole marki PN - ili u trietilen glikol dimetakrilatu (TGM-3) - poliesterske smole bez stirena Marke PN-609-21M, itd.

Za iniciranje kopolimerizacije NPEF s monomerima (otvrdnjavanje) obično se koriste peroksidi i hidroperoksidi: benzoil peroksid, metil etil keton i cikloheksil, kao i izopropilbenzen hidroperoksid. Da bi se smanjila temperatura razgradnje peroksida, uvode se akceleratori koji se odabiru ovisno o inicijatoru. Tako se pri uporabi benzoil peroksida koristi dimetilanilin, a uz hidroperokside koristi se kobaltov naftenat (NC akcelerator). Korištenje akceleratora omogućuje stvrdnjavanje NPEF-a na sobnoj temperaturi. Stvrdnjavanje je popraćeno povećanjem gustoće NPEF-a i njihovim skupljanjem. Inicijator i ubrzivač stvrdnjavanja unose se u NPEF neposredno prije njihove obrade. Za sprječavanje preuranjene gelacije (želatinizacije) koristi se inhibitor - hidrokinon koji se dodaje na početku procesa polikondenzacije.

Kada etilen glikol reagira s maleinskim anhidridom, nastaje polietilen glikol maleat. Proces se nastavlja sve dok se ne formira oligomer. Rezultirajući polietilen glikol maleat, kada se kopolimerizira sa stirenom, tvori umreženi kopolimer.

kopolimerna poliesterska smola

Upotreba NPEF za stvrdnjavanje umjesto alil vinil monomera, na primjer trialil cijanurat, omogućuje dobivanje više toplih i toplinski otpornijih kopolimera sa smanjenom zapaljivošću.

Za dobivanje polieter akrilata (PEA) koriste se etilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol i glicerin, bisfenoli; od dvobazičnih kiselina - sebacinska, adipinska, a također i ftalni anhidrid. Jedan od najčešćih PEA je trietilen glikol dimetakrilat TGM-3. Skupljanje tijekom stvrdnjavanja polialkilen glikol maleata i polialkilen glikol fumarata je do 5%, za polieter akrilate do 0,5%.

Dijagram tehnološkog toka za proizvodnju polialkilen glikol maleat ftalata je sljedeći. Reaktor za proizvodnju nezasićenih poliestera je vertikalni cilindrični aparat izrađen od nehrđajućeg čelika ili bimetala s eliptičnim dnom i poklopcem, opremljen konvencionalnom mješalicom i plaštom tipa okvirnog sidra. Kroz poklopac se u reaktor uvodi cijev s mjehurićima kroz koju se dovodi dušik koji istiskuje zrak.

U reaktor se unosi glikol, a nakon zagrijavanja na 100°C ubacuju se anhidridi maleinske i ftalne kiseline. Ponekad se u reaktor dodaje otapalo u količini od 10% težine glavnih komponenti, tvoreći azeotropnu smjesu s vodom koja se oslobađa tijekom sinteze, što olakšava njegovo uklanjanje. Proces polikondenzacije provodi se na 170-200°C uz mješalicu koja radi u struji dušika. Para glikola se kondenzira u refluksnom kondenzatoru i kondenzat teče u reaktor, dok se vodena para i dušik ispuštaju kroz izravni kondenzator. Vodeni kondenzat skuplja se u kolektor. Proces se kontrolira kiselinskim brojem koji bi do kraja polikondenzacije trebao biti 20-45 mg KOH/g. Nakon hlađenja na 70°C, gotovi poliester se ulijeva u mješalicu, gdje se otapa u stirenu ili TGM-3 oligomeru. Dobivena otopina (poliesterska smola PN-1, maseni omjer poliester:stiren u kojoj je 70:30) nakon hlađenja se filtrira i izlije u posudu.

Tehnološki proces proizvodnje poliester akrilata u osnovi je sličan razmatranom, ali se odvija u blažim uvjetima (pri nižim temperaturama), čime se izbjegava polimerizacija PEA.

Poliesterske smole marki PN-1, PN-3, PN-6, PN-609-21M i druge su viskozne prozirne tekućine žute, tamnocrvene ili smeđe boje. Kao inicijalni sustav stvrdnjavanja koristi se sljedeće na 100 dijelova (tež.) smole: 3-6 dijelova (tež.) izopropilbenzen hidroperoksida i 8 dijelova (tež.) NK akceleratora za smole PN-1, PN-3 i PN-6; 4 dijela (tež.) izopropilbenzen hidroperoksida i 5 dijelova (tež.) NK akceleratora za PN-609-21M smolu.

Drugi PEA (MGF-9, TMGF-11) također su žuto-smeđe tekućine, viskoznije od TGM-3. PEA se koristi kao vezivo u proizvodnji stakloplastike, smjesa za lijevanje, brtvila itd. Poliesterske smole naširoko se koriste kao veziva za stakloplastike, spojeve, lakove za završnu obradu namještaja i kućišta za radio i televizore, te u druge svrhe.

Korištenje TGM-3 za stvrdnjavanje NPE umjesto hlapljivog i toksičnog stirena omogućuje poboljšanje sanitarnih i higijenskih uvjeta rada, povećanje otpornosti na toplinu i fizikalno-mehanička svojstva stvrdnutih kopolimera. Materijali za prešanje također se proizvode na bazi nezasićenih poliestera: preprezi i premiksi.

Preprezi su punila za valjke prethodno impregnirana vezivom - papirom, staklenim i drugim vlaknima, staklenim tkaninama i staklenim podlogama. Vezivo su čvrsti nezasićeni poliesteri koji imaju dovoljnu fluidnost kada su rastaljeni. Konkretno, kristalizirajući poliesteri, kao što je polietilen glikol fumarat, prikladni su za proizvodnju preprega. Ovaj poliester brzo kristalizira kada se pomiješa s akrilnim i vinilnim monomerima.

Tkanine ili papir koriste se za proizvodnju netekućih preprega, a nasjeckane staklene podloge koriste se za proizvodnju materijala za šišanje. Pri prešanju potonjeg, ne samo vezivo, već i punilo ima mogućnost razmazivanja, što omogućuje dobivanje proizvoda složenih konfiguracija.

Tehnološki proces proizvodnje preprega sastoji se u tome da se staklomat ili stakloplastika odmotava iz role i usmjerava u međuprostor između dva valjka za impregnaciju, gdje ulazi talina veziva.

Premiksi su prethodno izmiješane smjese za prešanje. U praksi se ovaj pojam odnosi samo na punjene materijale za prešanje na bazi nezasićenih poliestera. Osim veziva, inicijatora i vlaknastog punila (stakloplastika, azbest itd.), praškastog punila (kreda, kaolin), maziva (cink ili magnezij stearati) i, za obojene materijale, bojila ili pigmenta (tirkizni lak, grimizni lak, titanijev dioksid, kromov oksid).

Tehnološki proces proizvodnje predsmjesa sastoji se u tome da se poliester, inicijator i pigment u obliku paste ubacuju u šaržnu mješalicu (npr. mješalicu s dvostrukom osovinom), miješaju, a zatim unosi mazivo. Nakon daljnjeg miješanja dodaje se punilo u prahu, ponovno se miješa i na kraju se dodaje nasjeckano fiberglass ili drugo vlaknasto punilo, nakon čega slijedi završno miješanje. Kada se koriste kontinuirane miješalice, proces se može provoditi kontinuirano. Gotova premiks je sastav sličan tijestu ili granule; može se čuvati ne više od 3-6 mjeseci. u tamnoj prostoriji na temperaturi ne višoj od 20°C.

Premiksi se prerađuju u proizvode kompresijskim prešanjem na 130-150°C, tlaku 2-10 MPa i vremenu zadržavanja 30-60 s po 1 mm debljine proizvoda. U usporedbi s konvencionalnom tehnologijom proizvodnje proizvoda od stakloplastike, uporaba premiksa daje sljedeće prednosti:

1) prerada premiksa u proizvode odvojena je od proizvodnje veziva, što često (na primjer, za poliesterske smole otopljene u stirenu) uključuje upotrebu hlapljivih toksičnih monomera;

2) skupljanje premiksa je znatno manje zbog upotrebe mineralnog punila u prahu;

3) kod prešanja premiksa vezivo se ne istiskuje iz stakloplastike.

Premiksi su bolji od preprega u fluidnosti, ali su im inferiorni u svojstvima čvrstoće nakon stvrdnjavanja. Pogledat ćemo nove kopolimerne materijale temeljene na zasićenoj poliesterskoj smoli u 3. poglavlju.

Poglavlje 3. Novi kopolimeri na bazi nezasićene poliesterske smole PN-15

Nezasićene poliesterske smole su otopine nezasićenih poliestera molekulske mase 700-3000 u monomerima ili oligomerima sposobnim za kopolimerizaciju s tim poliesterima. Prednosti poliesterskih smola su njihova niska viskoznost; sposobnost otvrdnjavanja ne samo na povišenoj, već i na sobnoj temperaturi; dobra mehanička i električna izolacijska svojstva u stvrdnutom stanju; visoka otpornost na vodu, kiseline, benzin, ulja i druge medije.

Nedostatak poliesterskih smola je njihova niska otpornost na toplinu.

Nezasićene poliesterske smole koriste se prvenstveno kao veziva hladnog i vrućeg otvrdnjavanja u proizvodnji armirane plastike, kao i kao baza za lakove i ljepila, komponente zalivanja, plastičnog betona, kitova itd.

Većina industrijski proizvedenih poliesterskih smola sadrži stiren kao monomer otapala. Široka upotreba stirena je zbog njegove niske cijene, dobre kompatibilnosti s poliesterima, niske viskoznosti stirenskih otopina poliestera i umjerenog skupljanja tijekom stvrdnjavanja, kao i visoke vodootpornosti i dobrih mehaničkih i električnih izolacijskih svojstava otvrdnutih smola.

Alilni eteri i oligoeter akrilati, na primjer, trimetilen glikol dimetakrilat, koriste se kao nehlapljiva sredstva za umrežavanje za nezasićene poliestere. To smanjuje toksičnost smola i, u nekim slučajevima, smanjuje skupljanje tijekom procesa stvrdnjavanja.

Učinkoviti akceleratori koji se koriste u kombinaciji s benzoil peroksidom su tercijarni amini; kobaltove soli naftenskih i drugih kiselina koriste se s metil etil ketonom i cikloheksanon peroksidima i hidroperoksidima.

Inicijatori i akceleratori se uvode u smolu odvojeno, jer Ako se pomiješaju izravno, može doći do požara ili eksplozije. Redoslijed uvođenja nije bitan, važno je da se svaka sljedeća komponenta dodaje tek nakon temeljitog miješanja sa smolom prethodne.

Smole koje sadrže akceleratore mogu se skladištiti značajno dulje (do 1 mjesec ili više) nego s dodatkom inicijatora. U potonjem slučaju, rok trajanja smjesa obično ne prelazi 10 dana.

Trajanje geliranja ovisi o temperaturi, sastavu smole, inicijalnom sustavu, količini aditiva za stvrdnjavanje i na 20°C može varirati od nekoliko minuta do nekoliko sati.

Značajan dio poliesterskih smola obrađuje se na povišenim temperaturama (80-160°C), a obično se koriste benzoil peroksid, hiperis ili dicu-mil peroksid.

U ovom radu kao vezivo u proizvodnji armiranog PCM-a korištena je nezasićena poliesterska smola PN-15. Stvrdnjavanje ove smole moguće je radikalno lančanim mehanizmom, stoga se kao inicijatori njezinog stvrdnjavanja tradicionalno koriste tvari poput peroksida koji se lako razgrađuju uz stvaranje aktivnih slobodnih radikala. Cilj rada bio je razviti nekonvencionalan, pristupačan i ekonomičan sustav stvrdnjavanja. Ovaj sustav otvrdnjavanja trebao bi osigurati visok stupanj pretvorbe, povećanu toplinsku otpornost poliesterskog veziva u kombinaciji s povećanjem dopuštenog vijeka trajanja dobivenih preprega, dok istovremeno poboljšava karakteristike čvrstoće PCM-a dobivenog iz ovih preprega. Istodobno su riješeni problemi proučavanja utjecaja sastava i količine polimerizirajućeg sustava, trajanja polimerizacije, temperature polimerizacije i konstantne jakosti magnetskog polja na stupanj pretvorbe i karakteristike dobivenih materijala. Magnetska obrada je prvi put korištena u proizvodnji materijala na bazi nezasićene poliesterske smole. Stupanj pretvorbe X izvornih oligomernih smola u mrežni produkt netopljiv u acetonu, određen sol-gel analizom, odabran je kao glavna kinetička karakteristika.

Kako bi se riješili problemi, stvrdnjavanje je provedeno pod utjecajem izvora slobodnih radikala: hidropirita, alkoholne otopine joda, ubrzivača - kobaltne naftionske kiseline. Stvrdnjavanje smole PN-15 odvija se kroz konkurentne mehanizme - radikalno lančane i molekularne. Drugi mehanizam zahtijeva prisutnost komponente koja sadrži veliki broj reaktivnih funkcionalnih skupina. Kao takva komponenta odabrana je dostupna polazna tvar, anilin-fenol-formaldehidna smola SF-342 A.

Kod stvrdnjavanja poliesterskog veziva sa sustavom stvrdnjavanja koji se sastoji od anilin-fenol-formaldehidne smole i alkoholne otopine joda, trebali biste koristiti smjesu koja se sastoji od otopine SF-342A, alkoholne otopine joda, masenog omjera PN- 15 smola, alkoholna otopina joda i SF smola -342A, unutar proučavanih granica, nema praktički nikakvog utjecaja na kinetiku otvrdnjavanja u zadanom temperaturno-vremenskom režimu (slika 1 a), dok indukcijski period do 3 sata promatra se. Prisutnost indukcijskih perioda načelno je karakteristična za radikalne lančane procese.

Kada se koristi sustav stvrdnjavanja koji se sastoji od hidropirita i smole SF-342A za stvrdnjavanje poliesterskog veziva, također postoji indukcijski period, nakon kojeg dolazi do naglog povećanja stupnja pretvorbe. Uz optimalno trajanje procesa otvrdnjavanja od 3,5-4,5 sati, postiže se maksimalni stupanj pretvorbe izvornih smola u mrežasti proizvod.

U prisutnosti tvari koje se razgrađuju uz stvaranje aktivnih radikala postižu se stope konverzije od najviše 60-70%, što se može objasniti prebrzom i beskorisnom razgradnjom inicijatora uz stvaranje nestabilnih aktivnih radikala, koji brzo deaktiviraju bez vremena da razviju kinetičke lance stvrdnjavanja, ali prilično stabilne aktivne ne stvaraju se radikali.

Viši stupnjevi konverzije ne postižu se uvođenjem inicijatora i akceleratora, već korištenjem međusobnog učinka otvrdnjavanja smola PN-15 i SF-342A. Stope pretvorbe do 85% uočene su tijekom stvrdnjavanja mješavina smola PN-15 i SF-342A s njihovim omjerom mase u rasponu od 8:2,5 do 8:3,0 (slika 1c).

Smola SF-342A razlikuje se od smole PN-15 po većem sadržaju reaktivnih funkcionalnih skupina, od kojih su glavne hidroksilne skupine fenolnih jedinica i amino skupine anilinskih jedinica. U ovom slučaju smola SF-342A, sadržana u manjoj količini, djeluje kao učvršćivač u odnosu na poliestersku smolu. U kiseloj sredini koju stvaraju fenolne jedinice, učinak stvrdnjavanja smole SF-342A

U svim ovim slučajevima preporuča se postupno povećanje temperature, jer s bržim zagrijavanjem, masa se pjeni s plinovitim produktima otvrdnjavanja, što je krajnje nepoželjno pri proizvodnji konstrukcijskih materijala. Ako se promatra temperaturno-vremenski režim prikazan na slici 2, ispada da je materijal monolitan.

Pri proučavanju sustava koji se sastoji od PN-15: hidropirit: SF-342A (slika 1b), uočava se valni učinak temperature na stupanj pretvorbe dobivenog materijala. Optimalna temperatura otvrdnjavanja za ovaj sastav sustava je 120°C; daljnje povećanje temperature otvrdnjavanja je nepraktično.

Analizirajući dobivene rezultate, možemo reći da temperaturni uvjeti različito utječu na sustave otvrdnjavanja. Na primjer, kada se koristi sustav za stvrdnjavanje PN-15: alkoholna otopina joda: SF-342A (slika 1a), s povećanjem temperature povećava se i stupanj pretvorbe dobivenog materijala, bez obzira na omjer masa komponenti sustava otvrdnjavanja. Značajno povećanje stupnja pretvorbe uočeno je pri povišenim temperaturama (slika 2).

Riža.2. Utjecajtemperaturarežimnastupanjtransformacijeprimljenomaterijal:

A) 1 - PN-15: hidropirit: SF-342A - (9 : 1 : 3 );

2 - PN-15: 1 : SF-342A - (9 : 4 : 2 ); 3 - PN-15: SF-342A - (8 : 2

Kada se razmatra sustav koji se sastoji od PN-15: SF-342A, uočava se monotono povećanje stupnja pretvorbe s povećanjem temperature otvrdnjavanja. Međutim, pri dovoljno visokoj temperaturi otvrdnjavanja (170°C) još uvijek nije moguće postići visoke stupnjeve pretvorbe (90-97%), iako je ovaj sustav najracionalniji i najučinkovitiji u usporedbi sa sustavima otvrdnjavanja poliestera. veziva ispitana u ovom radu.

U radu je također istraživan utjecaj slojevitog taloženja komponenti (LSD) i magnetske obrade (MT) na stupanj pretvorbe i karakteristike dobivenog materijala. Kao punila korištene su tehničke niti (nitron, najlon, viskozna nit). Uvođenjem raznih vlaknastih punila, stupanj pretvorbe dobivenih kompozitnih materijala smanjuje se na 62-64%. Međutim, primjenom SNK i MO povećava se na 87%. S porastom intenziteta PMF-a (slika 3.) raste stupanj transformacije, smanjuje se upijanje vode dobivenih materijala, povećava se specifična udarna čvrstoća (au d) i prekidno naprezanje pri statičkom savijanju (a i).

x, % materijalaiznapetostiPMP: A - nitron; ? - najlon; I - VN (NapetostNproporcionalansnagaTrenutnoJ ).

Uočava se linearni porast stupnja pretvorbe s povećanjem jakosti vanjskog magnetskog polja.

Karakteristike čvrstoće također rastu s povećanjem napetosti zbog povećane adhezije između veziva i punila. Korištena su magnetska polja srednjeg i jakog intenziteta te je daljnje povećanje intenziteta tehnički neizvodljivo.

zaključke

1. Prvi put je sintetizirano vezivo na bazi PN-15 i SF-342A te su određena svojstva armiranog PCM-a ovim vezivima. Za povećanje stupnja konverzije korištene su nove metode za proizvodnju PCM-a. Za povećanje postignutih stupnjeva pretvorbe potreban je daljnji razvoj sastava sustava njegovanja i temperaturno-vremenskog režima njegovanja.2. Po prvi put, svojstva ojačanog PCM-a na temelju novog veziva regulirana su magnetskom obradom. Korištenje modifikacijskih metoda korištenih ranije u ovom radu ne daje visok stupanj konverzije, međutim, korištenje SNC i MO ima pozitivan učinak na karakteristike materijala na bazi poliesterskog veziva, što omogućuje reguliranje svojstava dobivenih materijala.

Književnost

1. Alperin V.I., Avrasin Ya.D., Teleshov V.A. - U knjizi: Priručnik za plastiku. 2. izdanje / Uredio V.M. Kataeva, V.A. Popova, B.I. Sazhina. - M.: Kemija, 1975, str. 442-512.

2. Studentsov V.N., Cheremukhina I.V., Levkin A.N. Kompozitni materijal na bazi nezasićene poliesterske smole. Informativni letak, Saratov, CNTI, 2003 - br. 5.

3. Studentsov V.N., Cheremukhina I.V., Levkin A.N. // Plastične mase. - 2002. - br. 8. - Str.33-35.

4. Studentsov V.N., Cheremukhina I.V., Levkin A.N., Skobeleva I.V., Yashina O.V. Ojačani polimerni kompoziti na bazi nezasićene esterske smole PN-15/Obećavajući polimerni kompozitni materijali. Alternativne tehnologije. Recikliranje. Primjena. Ekologija (kompozit-2001), 3.-5. srpnja 2001. Saratov: SSTU-S.120-122.

5. RF patent br. 2232175, 2004.

Objavljeno na Allbest.ru

Slični dokumenti

Raspon polimer betonskih proizvoda koje proizvodi radionica na bazi poliesterske smole. Metoda i tehnologija njihove proizvodnje. Proračun toka materijala i proizvodnje. Dizajn jedinice za miješanje betona. Odabir glavne procesne opreme.

kolegij, dodan 07.07.2011


Formulacije materijala za prešanje i procesna kemija. Kuhanje i sušenje rezolnih i novolačnih smola. Metode proizvodnje fenolnih plastičnih masa i njihove prerade u proizvode. Glavna sirovina za faolit i pripravak fenol-formaldehidne smole. Cijevi i proizvodi od tekstofaolita.

sažetak, dodan 22.06.2015


Tehnologija proizvodnje organosilikonske smole. Proračun količine onečišćujućih tvari koje ulaze u zrak iz tehnološke opreme. Procjena razine onečišćenja zraka u radnom području u normalnim i hitnim uvjetima rada opreme.

diplomski rad, dodan 16.11.2011


Svojstva i sastav, kemijska obrada kolofonija, proizvodnja njegovih modificiranih (promijenjenih) vrsta. Tehnologija granulacije proizvoda na bazi kolofonije. Kolofonij s visokim udjelom slobodne smole. Područja primjene kolofonija i terpentina.

sažetak, dodan 17.12.2012


Dijagram stanja legure. Smole, njihove skupine i primjena. Izravni i obrnuti piezoelektrični učinak. Svojstva, značajke, sastav, primjena piezoelektrika. Klasifikacija i uporaba kontaktnih materijala. Tumačenje razreda legura MNMts 40-1,5 i MNMts 3-12.

test, dodan 21.11.2010


Primjena epoksidnih smola u raznim industrijama. Priprema izolacijskih materijala za brtvljenje, impregniranje i zalijevanje. Konstrukcije brzohodnih miješalica. Sastav i gustoća reakcijske mase. Dinamički koeficijent viskoznosti.

kolegij, dodan 18.06.2013


Projektiranje proizvodnje polikaproamida za tehničku užad s kapacitetom od 6 tisuća tona godišnje. Analiza tokova informacija u području proizvodnje i uporabe polikaproamida. Utjecaj parametara procesa polimerizacije na svojstva proizvoda.

diplomski rad, dodan 24.04.2012


MQ smole (oligomerni organosilikonski spojevi) i metode njihove priprave. Struktura MQ smola, njihova fizikalna i mehanička svojstva. Hidrolitička polikondenzacija organosilikonskih monomera. Trimetilsililacija silikata i silicijeve kiseline.

kolegij, dodan 16.01.2015


Povijest nastanka i razvoja epoksidnih smola, njihova glavna svojstva. Struktura ukupne potrošnje epoksidnih smola u industriji. Metode proizvodnje ovog materijala: polimerizacija i stvrdnjavanje. Glavne upotrebe epoksidnih smola.

sažetak, dodan 15.09.2012


Automatizacija tehnološkog procesa injekcijskog prešanja termoplasta. Karakteristike proizvoda, sirovina i pomoćnih materijala. Opis tehnološkog procesa. Tehnološke karakteristike glavne tehnološke opreme.

Industrijska revolucija, koja je započela na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće, svijetu je omogućila ne samo prijelaz s manufakture na tvorničku proizvodnju i zamjenu ručnog rada strojnim radom, nego je postala i početak pravog proboja u polju kemije. Već sredinom prošlog stoljeća ljudi su bili svjesni tehnologija za proizvodnju poliesterskih smola, koje se danas koriste posvuda u industriji i građevinarstvu.

• Poliesterska smola je proizvod jedinstven po svojim svojstvima, koji se dobiva kao rezultat složenog procesa miješanja i prerade (tzv. polikondenzacije) polihidričnih alkohola koji su proizvod petrokemijske prerade, višebazičnih kiselina, kao i anhidrida i biljna ulja

Ove smole imaju široku primjenu u gotovo svim industrijama (strojarstvo, brodogradnja), u građevinarstvu, u proizvodnji sportske opreme (kacige, daske za surfanje) iu mnogim drugim područjima. To je zbog jedinstvenih svojstava koja imaju krajnji proizvodi na bazi poliesterskih smola. Ako je riječ o brodskim trupovima, injekcijskim kalupima ili bilo kojim drugim dijelovima za čiju se izradu koriste smole za lijevanje, onda se radi o lakoći i čvrstoći, a ako je riječ o izolaciji (pjenasti poliuretan ili tvrda pjena), onda su one minimalne. toplinska vodljivost, trajnost i pouzdanost.

Poliesterske smole ne boje se vlage, otporne su na temperaturne promjene i mehanička opterećenja te su otporne na kemikalije (osim industrijskih otapala). Oni su izdržljivi (životni vijek pjenastih poliuretana prelazi 50 godina) i univerzalni su.

Već 50-ih godina prošlog stoljeća SAD su bile vodeće u proizvodnji poliesterskih smola na bazi glikola, ksilitola, glicerina i kiselina. A do kraja 50-ih, određeni udio u proizvodnji zauzimaju ekološki prihvatljive poliesterske smole, čija je osnova za proizvodnju bila biljna ulja (ricinusovo, suncokretovo, sojino, uljana repica). Međutim, zbog određenih razloga (velike količine proizvodnje nafte i dostupnost naftnih derivata, vektor razvoja petrokemijske industrije), proizvodnja ekološki prihvatljivih smola postala je manje raširena.

Danas se situacija mijenja u dijametralno suprotnom smjeru. Ekološko stanje planeta sve više zabrinjava umove ne samo znanstvenika ili predstavnika ekoloških organizacija, već i običnih građana. Međutim, čak iu Europi, čije se zemlje pozicioniraju kao lideri u proizvodnji ekološki prihvatljivih sirovina i proizvoda, udio proizvodnje prirodnih poliola je oko 2-3% volumena proizvodnje poliesterskih smola na bazi naftnih derivata. Ali u Rusiji tvrtka Ecotermix postaje pravi inovator, otvarajući proizvodnju prirodnih poliesterskih smola na bazi poliola dobivenih iz biljnih ulja.

Ekološki prihvatljive poliesterske smole

Korištenje biljnih ulja kao osnove za proizvodnju prirodnih poliola omogućuje proizvodnju poliesterskih smola s istim svojstvima (a ponekad čak i boljim učinkom) kao u slučaju korištenja naftnih derivata. Odlučeno je da se ova tehnologija usvoji kao osnova za vlastitu proizvodnju Ecotermixa, budući da proizvodnja ekološki prihvatljivih poliola iz obnovljivih sirovina ima pozitivan učinak na ekološko stanje planeta, omogućujući smanjenje količine proizvodnje nafte.

• Poliol – baza, osnovna komponenta za proizvodnju dvokomponentne poliesterske smole ili čvrstog/pjenastog poliuretana

Alkoksilacija i transesterifikacija dvije su glavne reakcije čije odvijanje osigurava napredna visokotehnološka oprema u proizvodnim uvjetima, a kao rezultat toga moguće je dobiti poliole koji sadrže do 70-80% obnovljivih tvari. Zapravo, radi se o uspješnom pokušaju odmicanja od korištenja fosilnih i neobnovljivih izvora čija je prerada povezana sa značajnim štetama za okoliš. Osim toga, to je potpuna neovisnost o situaciji na svjetskom tržištu nafte.

Prednosti korištenja prirodnih poliola i poliesterskih smola

Korištenje prirodnih i ekološki prihvatljivih poliesterskih smola povezano je s nizom značajnih prednosti:

• Mogućnost smanjenja štetnih utjecaja na okoliš smanjenjem količine proizvodnje i prerade nafte
• Potpuna sigurnost proizvoda za ljude i okoliš
• Dodatna ušteda materijala - često su prirodne poliesterske smole jeftinije od njihovih analoga izrađenih od petrokemijskih sirovina

Tvrtka Ecotermix Vam nudi iznimno kvalitetne prirodne poliole od biljnih ulja i proizvode prerade tvrdih poliuretanskih pjena. Na njihovoj osnovi moguće je proizvoditi pjenaste i krute poliuretane i smole za lijevanje. Prirodni polioli proizvedeni u našoj proizvodnji daju konačni proizvod s najvišim radnim karakteristikama. Štoviše, trošak ovih poliola je više nego privlačan!

Područja primjene poliesterskih smola

• Smole opće namjene;
• Smole za posebne namjene;
• Smole s niskom emisijom stirena;
• Smole za umjetni kamen;
• Smole koje se koriste u brodogradnji;
• Smole za proizvodnju stakloplastike;
• Smole su slabo zapaljive i samogasive;
• Smole za ojačanje akrilnih i ABS/PMMA ploča;
• Smole koje se koriste u automobilskoj industriji.

Cijene usluga naše tvrtke možete pronaći u odjeljku

Ili naručite konzultacije sa stručnjakom u vrijeme koje vam odgovara!

Primjena potpuno besplatno i ne obvezuje vas ni na što!

Poliesterska smola široko je korišten materijal koji se koristi u raznim industrijama. Možete ga koristiti čak i kod kuće ako točno znate kako raditi s ovim proizvodom. Tehnologija se mora strogo poštivati, samo u ovom slučaju rezultat će biti visoke kvalitete.

Izrada smola

Poliesteri su petrokemijski proizvodi koji nastaju destilacijom nafte. Proizvodnja počinje rafiniranjem nafte, pri čemu se u konačnici oslobađaju sljedeće komponente: benzen, etilen, propilen. Te se tvari zatim podvrgavaju različitim kemijskim reakcijama kako bi se proizveli glikoli, polibazične kiseline i antihidridi. Sastojci se kombiniraju i zajedno kuhaju kako bi se dobila osnovna smola.

Proizvodnja gotovog poliestera uključuje razrjeđivanje osnovne smole otapalom - stirenom. Ova tvar ima visoku toksičnost, može činiti do ½ u gotovom proizvodu.

Ova faza proizvodnje može biti završna, a proizvod se šalje na prodaju. Ali najčešće se shema pomiče u drugu fazu, gdje se u sastav unosi niz aditiva ovisno o namjeni materijala. Dodatne komponente će osigurati željena svojstva. To mogu biti plastifikatori, vezivni aditivi, pigmenti (boje) itd.

Od trenutka završetka proizvodnje, rok trajanja smjese je ograničen. Činjenica je da nakon završne montaže počinje postupna polimerizacija materijala ili stvrdnjavanje. Što se proizvod duže skladišti, to je njegova kvaliteta lošija. Za usporavanje polimerizacije koristi se skladištenje u hladnjacima.

Prije izravnog nanošenja smola se mora razrijediti u određenim omjerima s učvršćivačem, pomiješati s aktivatorom, katalizatorom, koji će osigurati potrebnu kemijsku reakciju uz oslobađanje topline, tako da će masa dobiti potrebne karakteristike - gustoću, čvrstoću , otpornost na vlagu.

Proizvođači proizvode jednokomponentne proizvode - za njih morate dodatno kupiti učvršćivače i dvokomponentne materijale. Potonji uključuju dvije boce - smolu i učvršćivač.

Karakteristike materijala

Zasićene poliesterske smole izgledaju kao tekućina poput meda tamno smeđe ili žute boje. U pravilu je transparentan i nema stranih inkluzija. Nakon miješanja s učvršćivačem materijal se zgušnjava, prelazi u želeasto stanje, zatim postaje gumast i na kraju se stvrdne. Konačno stvrdnuti materijal može se bojati - boja i lak dobro prianjaju.

Poliesterske smole imaju sljedeća svojstva:

• niska toplinska vodljivost;
• visoka otpornost na vlagu;
• dugi vijek trajanja gotovih proizvoda;
• otpornost na promjene temperature, UV zračenje i mehanički stres;
• suzbijanje učinaka kemikalija;
• svestranost, širok opseg primjene;
• izvrsno prianjanje na stakloplastike, stakloplastike, papir, metal;
• električna izolacijska svojstva.

Nedostaci materijala uključuju veće skupljanje u usporedbi s epoksidnom smolom i visoku klasu opasnosti za ljude. Materijal je otrovan, rad zahtijeva oprez.

Sada se proizvode moderne poliesterske smole bez stirena. Za razliku od anorganskih smjesa, ne sadrže opasne komponente. Sadrži uljanu smolu, biljna ulja (repičino, sojino, ricinusovo). Iz ulja se izdvajaju ekološki prihvatljivi polioli - osnovne komponente za proizvodnju dvokomponentnih poliesterskih smola. Pjenasti poliuretan se priprema od poliola.

Opseg primjene

Što se može napraviti od poliesterskih smola? Opseg njihove primjene je vrlo širok. U kombinaciji sa staklenim vlaknima omogućuju dobivanje staklenih vlakana sa željenim stupnjem prozirnosti. Proizvodi izrađeni od njega dostupni su u bilo kojoj trgovini vodovoda, na primjer, tuš kabine. Smole su uključene u boje i lakove, smjese ljepila i polimerne spojeve za proizvodnju radio komponenti i električne opreme. Uvode se u mastike, kitove, sastave za samonivelirajuće podove i podije.

Stakloplastika se koristi u lijevanju figurica i galanterije. Poliester se koristi za impregnaciju poroznih materijala za njihovo brtvljenje, na primjer, za stabilizaciju drva. Poliesterska smola može biti uključena u proizvodni proces plastike saća, druge plastike, vlaknastih ploča od drva i azbestno-cementnih ploča.

U brodogradnji, smole se mogu koristiti za:

• spojevi dijelova brodova, čamaca;
• izrada čamaca vodonepropusnim;
• brtve za otvore;
• obrada predmeta.

Poliesterska smola koristi se za popravak odbojnika automobila, a plastika na bazi nje služi kao osnova za proizvodnju dijelova automobila. Temeljni premazi i kitovi za automobile izrađuju se s dodatkom poliestera. Stakloplastika se, zajedno s bojama, koristi za lijevanje rasvjetnih tijela, prozorskih klupica, karniša i krovova. Za izradu umjetnog kamena koristi se metoda lijevanja.

Marke i proizvođači

Proizvodimo razne poliesterske smole domaćih i stranih proizvođača. Pakiranja većine smola su od 1 kilograma ili više.

Neon S-1

Neon S-1 iz Rempolymera je prethodno ubrzana tiksotropna smola koja ima nisku viskoznost i prosječnu razinu kemijske aktivnosti. Sastav sadrži stiren i visokokvalitetna punila. Proizvod se smatra jednim od najboljih za popravak čamaca, čamaca i auto tuning. Daje minimalno skupljanje, nakon razrjeđivanja mora se nanijeti unutar 15 minuta. Vrijeme polimerizacije je 45 minuta.

Refleks

Reoflex Repair Resin ili Reflex poliesterska smola je sredstvo za laminiranje, ima ortoftalnu bazu i smanjenu količinu stirena. Opis navodi da smola ima visoku adheziju na metal, premaze boja i lakova, drvo, laminat i temeljne premaze.

Dobiveni premaz ima visoku otpornost na mehanička oštećenja, vibracije, te je otporan na temperaturne promjene i utjecaj maziva, benzina i ulja. Dodatak posebnih komponenti omogućuje plastificiranje materijala i korištenje za popravak odbojnika i popunjavanje praznina u metalu.

Smola za lijevanje Norsodyne O-12335 AL

NorsodyneO-12335 AL je prethodno ubrzana prozirna smola s visokom UV otpornošću. Ima prilično dugo vrijeme želatinizacije - 16 - 22 minute. Mora se razrijediti Butanox učvršćivačem u volumenu od 0,03% ukupne mase. Koristi se za obradu poroznih materijala, kao što je ljepilo za gumene čamce, popravke automobila. Može se koristiti na temperaturama od +15 stupnjeva.

Novol Plus 720

Novol Plus 720 (Novol Plus 720) još je jedan popularan proizvod koji se može koristiti za lijepljenje gumenih proizvoda, brtvljenje rupa, otvora i ojačavanje plastičnih struktura. Može se koristiti za popravak kamp prikolica, jahti i karoserija automobila.

Butanox se koristi kao učvršćivač, a može se zamijeniti pastom 50% benzoil peroksida. Poliesterska smola ima visoku čvrstoću, izvrsno se brusi i može se premazivati ​​poliesterskim kitovima. Potrošnja na 1 m2 kada se koristi kao ljepilo je mala, proizvod se može koristiti sa staklomat.

Ostale marke

Poliesterskom smolom Eskim ES-1060 možete lijepiti različite površine i kaširati ih. Sastav je manje viskozan od većine materijala, pa se lako nanosi.

Posebno svojstvo je niska osjetljivost na količinu otapala i temperaturu stvrdnjavanja. Lako je dodati bilo koju boju smoli vlastitim rukama; smola je kompatibilna s većinom pigmenata. U proizvod možete dodati cement, talk, gips i koristiti ga za izradu samonivelirajućih podova.

Poliesterska smola Polipol 3401-A je ortoftalni materijal s malim skupljanjem i praktički se ne deformira nakon stvrdnjavanja. Široko se koristi za proizvodnju kemijski otpornih spremnika, dijelova za čamce, zabavne vožnje i bazene. Koliko je potrebno da se proizvod osuši? Vrijeme želiranja je 30 minuta, daljnje stvrdnjavanje ovisi o sobnoj temperaturi.

Značajke nezasićenih poliesterskih smola

Glavna razlika između nezasićenih smola i zasićenih je u sastavu, točnije u količini pojedinih komponenti. Nezasićeni proizvodi su popularniji, jer njihova polimerizacija ne zahtijeva visoke temperature, sastavi se stvrdnjavaju čak i na +23 stupnja. Plus je manja šteta za zdravlje - nema oslobađanja nusproizvoda.

Materijal se koristi za proizvodnju armirane plastike, lijevane izolacije, premaza od stakloplastike, radijskih uređaja i električnih uređaja. Prikladno za trupove čamaca, čamaca, jahti, koji se koriste u automehaničarskoj i automobilskoj industriji.

Otapala, ubrzivači i inhibitori

Bitna komponenta smole je otapalo-monomer. Potreban za razrjeđivanje, smanjenje viskoznosti (sam poliester je vrlo gust), kao sudionik kopolimerizacije. Za prijenos materijala iz tekućeg u kruto stanje koriste se katalizatori, na primjer, hidroperoksid (omogućuje da poliester dobije svoja konačna svojstva).

Akcelerator se uvodi u sastav odmah ili se dodaje za stabilizaciju mase tijekom rada. Obično soli kobalta djeluju kao akcelerator. Bez dosljedne primjene takvih tvari, proces stvrdnjavanja će biti spor ili preuranjen, a gotov proizvod će biti oštećen.

Rad s poliesterskom smolom

Prvo, trebali biste točno izmjeriti volumen smole i ubrzivača, omjeri su uvijek navedeni u uputama. Preporuča se započeti rad s minimalnom količinom materijala - ne više od 0,5 - 1 litre. Akcelerator se dodaje postupno, a zatim se smola dobro promiješa. Brzi pokreti su neprihvatljivi - to će omogućiti da puno zraka uđe u masu.

Kada se otopina uvede, nijansa tekućine može se promijeniti (postati plava), a može doći i do jakog zagrijavanja. Ako se temperatura poliestera povećala, to znači da je započeo proces polimerizacije.

Kada je potrebno usporiti stvrdnjavanje, posudu s masom možete staviti u posudu s hladnom vodom. Prijelaz tekućine u želatinozno stanje znači kraj njezinog razdoblja uporabe. Obično ovaj proces traje 20-60 minuta. Potrebno je prethodno zalijepiti proizvode ili nanijeti smolu na površine, nakon želatinizacije materijal se više ne može pomicati. Zatim morate pričekati potpunu polimerizaciju - od nekoliko sati do 2 dana, ali poliester će steći svoja konačna svojstva za 1 - 2 tjedna.

Poliesterske smole i staklene prostirke

Staklene prostirke su stakloplastike, nasjeckane na male komadiće (do 5 cm). Oni su međusobno povezani i koriste se poput stakloplastike. Poliester se koristi za izradu staklenih podmetača. Njihova čvrstoća je manja od čvrstoće stakloplastike zbog kraćih vlakana, ali s njima je puno lakše raditi.

Nakon impregnacije smolom, materijal postaje poput spužve, dobro se savija i poprima željeni oblik. Postoje tanke staklene prostirke (stakleni veo) i vrlo debele, poput deke.

Proizvodnja umjetnog kamena

Osim svoje namjene, poliester se široko koristi za proizvodnju umjetnog kamena. Da bi se to postiglo, smola se miješa s punilima, mineralnim čipovima, bojama, polimerima i staklom.

Za izradu velikih proizvoda (pultovi, vijenci) koristi se metoda lijevanja - punilo se stavlja u kalup i puni poliesterskom smolom. Ovako proizvode od mramora vlastitim rukama - pomiješaju poliester i umjetnu mramornu krhotinu i izliju u željeni oblik. Osušite proizvod u sušilici pod utjecajem vrućeg zraka.

Opasnost i šteta za ljude

Štetne komponente prisutne su u gotovo svim materijalima anorganskog podrijetla. Posebno je otrovan stiren; ova tvar je vrlo zapaljiva. S poliesterom uvijek morate raditi u skladu sa zaštitnim mjerama. Oči se štite od para i prskanja posebnim zaštitnim naočalama, a dišni organi respiratorom.

Kako oprati materijal ako sastav dospije na kožu? Potrebno je odmah temeljito oprati područje sapunom, ali bolje je koristiti poseban sastav za čišćenje poliestera. Prostorija mora biti dobro prozračena; rad u blizini izvora vatre je isključen. Prilikom gašenja požara zabranjeno je koristiti vodu, potrebno je koristiti aparat za gašenje požara ili pijesak.