Развитиененасыщенная полиэфирная смолаПродукция из ненасыщенных полиэфирных смол имеет более чем 70-летнюю историю. За столь короткий период времени производство и технический уровень продукции из ненасыщенных полиэфирных смол стремительно развивались. С тех пор ненасыщенные полиэфирные смолы превратились в один из крупнейших ассортиментов в отрасли термореактивных смол. В процессе развития ненасыщенных полиэфирных смол одна за другой появлялась техническая информация в виде патентов на продукцию, деловых журналов, технических книг и т. д. На сегодняшний день ежегодно регистрируются сотни патентов на изобретения, связанные с ненасыщенными полиэфирными смолами. Видно, что технология производства и применения ненасыщенных полиэфирных смол становилась все более зрелой по мере развития производства, постепенно сформировав собственную уникальную и полную техническую систему производства и применения. В прошлом процессе развития ненасыщенные полиэфирные смолы внесли особый вклад в общее применение. В будущем они будут развиваться в некоторых специализированных областях, и одновременно с этим снизится стоимость смол общего назначения. Ниже представлены некоторые интересные и перспективные типы ненасыщенных полиэфирных смол, в том числе: смолы с низкой усадкой, огнестойкие смолы, упрочняющие смолы, смолы с низким содержанием летучих веществ стирола, коррозионностойкие смолы, смолы для гелькоутов, светоотверждаемые смолы, ненасыщенные полиэфирные смолы, недорогие смолы со специальными свойствами и высокоэффективные древесные волокна, синтезированные с использованием новых сырьевых материалов и технологий.
1. Смола с низкой усадкой
Этот вид смол, возможно, уже давно известен. Ненасыщенные полиэфирные смолы сопровождаются значительной усадкой во время отверждения, и общая степень усадки по объему составляет 6-10%. Эта усадка может сильно деформировать или даже растрескивать материал, чего не происходит в процессе компрессионного формования (SMC, BMC). Для преодоления этого недостатка обычно используются термопластичные смолы в качестве добавок с низкой усадкой. Патент в этой области был выдан компании DuPont в 1934 году, номер патента US 1.945,307. В патенте описывается сополимеризация двуосновных антилопеловых кислот с виниловыми соединениями. Очевидно, что в то время этот патент стал пионером технологии низкой усадки для полиэфирных смол. С тех пор многие посвятили себя изучению сополимерных систем, которые тогда считались пластическими сплавами. В 1966 году смолы Марко с низкой усадкой впервые были использованы в формовке и промышленном производстве.
Ассоциация производителей пластмасс позже назвала этот продукт «SMC», что означает «компаунд для формования листов», а его низкоусадочный премикс «BMC» означает «компаунд для объемного формования». Для листов SMC, как правило, требуется, чтобы формованные из смолы детали имели хорошую посадку, гибкость и блеск класса А, а также чтобы на поверхности не было микротрещин, что требует использования смолы с низким коэффициентом усадки. Конечно, с тех пор было получено множество патентов, которые усовершенствовали и улучшили эту технологию, и понимание механизма эффекта низкой усадки постепенно совершенствовалось, и в соответствии с требованиями времени появились различные низкоусадочные агенты или низкопрофильные добавки. Обычно используемые низкоусадочные добавки — это полистирол, полиметилметакрилат и тому подобные.
2. Огнестойкая смола
Иногда огнезащитные материалы так же важны, как и спасение пациентов с применением огнезащитных средств, и они могут предотвратить или уменьшить количество катастроф. В Европе за последнее десятилетие число смертей от пожаров сократилось примерно на 20% благодаря использованию огнезащитных средств. Безопасность самих огнезащитных материалов также очень важна. Стандартизация типов материалов, используемых в промышленности, — это медленный и сложный процесс. В настоящее время Европейское сообщество проводит и продолжает проводить оценки опасности многих галогенсодержащих и галогенфосфорсодержащих огнезащитных средств, многие из которых будут завершены в период с 2004 по 2006 год. В настоящее время в нашей стране в качестве сырья для производства реактивных огнезащитных смол обычно используются хлорсодержащие или бромсодержащие диолы или галогенсодержащие двуосновные кислоты в качестве заменителей галогенов. Галогенсодержащие огнезащитные средства при горении выделяют много дыма, а также образуют сильно раздражающие галогеноводороды. Густой дым и ядовитый смог, образующиеся в процессе сгорания, наносят огромный вред людям.
Более 80% пожаров происходит именно по этой причине. Еще одним недостатком использования антипиренов на основе брома или водорода является то, что при их сгорании образуются коррозионные и загрязняющие окружающую среду газы, что приводит к повреждению электрических компонентов. Использование неорганических антипиренов, таких как гидратированный оксид алюминия, магний, канифоль, соединения молибдена и другие огнезащитные добавки, позволяет получать малодымные и малотоксичные огнезащитные смолы, несмотря на их очевидное дымоподавляющее действие. Однако, если количество неорганического огнезащитного наполнителя слишком велико, это не только увеличит вязкость смолы, что не способствует строительству, но и, при добавлении большого количества антипирена, повлияет на механическую прочность и электрические свойства смолы после отверждения.
В настоящее время во многих зарубежных патентах описана технология использования фосфорсодержащих антипиренов для производства малотоксичных и малодымных огнестойких смол. Фосфорсодержащие антипирены обладают значительным огнезащитным эффектом. Метафосфорная кислота, образующаяся при горении, может полимеризоваться в стабильное полимерное состояние, образуя защитный слой, покрывающий поверхность горящего объекта, изолирующий кислород, способствующий дегидратации и карбонизации поверхности смолы и образующий карбонизированную защитную пленку. Таким образом, предотвращается горение, и одновременно фосфорсодержащие антипирены могут использоваться в сочетании с галогенсодержащими антипиренами, что имеет очень очевидный синергетический эффект. Конечно, будущим направлением исследований в области огнестойких смол является низкая дымность, низкая токсичность и низкая стоимость. Идеальная смола должна быть бездымной, малотоксичной, недорогой, не оказывать воздействия на смолу, обладать присущими ей физическими свойствами, не требовать добавления дополнительных материалов и может производиться непосредственно на заводе по производству смол.
3. Упрочняющая смола
По сравнению с исходными разновидностями ненасыщенных полиэфирных смол, прочность современных смол значительно улучшена. Однако с развитием смежных отраслей промышленности, использующих ненасыщенные полиэфирные смолы, предъявляются новые требования к их характеристикам, особенно в отношении прочности. Хрупкость ненасыщенных смол после отверждения стала серьезной проблемой, ограничивающей их дальнейшее развитие. Независимо от того, идет ли речь о литых изделиях ручной работы или о изделиях, изготовленных методом литья или намотки, относительное удлинение при разрыве становится важным показателем для оценки качества смоляных изделий.
В настоящее время некоторые зарубежные производители используют метод добавления насыщенной смолы для повышения прочности. Например, добавление насыщенного полиэстера, стирол-бутадиенового каучука и карбокси-концевого (суо-)стирол-бутадиенового каучука и т. д. Этот метод относится к методам физического упрочнения. Также может использоваться введение блок-сополимеров в основную цепь ненасыщенного полиэстера, например, образование взаимопроникающей сетевой структуры из ненасыщенной полиэфирной смолы, эпоксидной смолы и полиуретановой смолы, что значительно повышает прочность на растяжение и ударную вязкость смолы. Этот метод упрочнения относится к методам химического упрочнения. Также может использоваться сочетание физического и химического упрочнения, например, смешивание более реакционноспособного ненасыщенного полиэстера с менее реакционноспособным материалом для достижения желаемой гибкости.
В настоящее время листы SMC широко используются в автомобильной промышленности благодаря своей легкости, высокой прочности, коррозионной стойкости и гибкости конструкции. Для таких важных деталей, как автомобильные панели, задние двери и наружные панели, требуется высокая прочность, например, для наружных панелей автомобилей. Защитные элементы могут в ограниченной степени изгибаться и возвращаться к своей первоначальной форме после небольшого удара. Повышение прочности смолы часто приводит к потере других ее свойств, таких как твердость, прочность на изгиб, термостойкость и скорость отверждения в процессе производства. Улучшение прочности смолы без потери других присущих ей свойств стало важной темой в исследованиях и разработках ненасыщенных полиэфирных смол.
4. Низкостирольная летучая смола
В процессе переработки ненасыщенных полиэфирных смол летучий токсичный стирол наносит большой вред здоровью строительных рабочих. Одновременно со стиролом происходит выброс в воздух, что также вызывает серьезное загрязнение воздуха. Поэтому многие органы власти ограничивают допустимую концентрацию стирола в воздухе производственного цеха. Например, в США допустимый уровень воздействия (PEL) составляет 50 ppm, а в Швейцарии — 25 ppm, и достичь такой низкой концентрации непросто. Также ограничена возможность использования интенсивной вентиляции. В то же время, интенсивная вентиляция приводит к потере стирола с поверхности изделия и испарению большого его количества в воздух. Поэтому, чтобы найти способ снизить испарение стирола, необходимо проводить работы на уровне всего предприятия по производству смол. Для этого необходима разработка смол с низкой летучестью стирола (LSE), которые не загрязняют или загрязняют воздух в меньшей степени, или ненасыщенных полиэфирных смол без мономеров стирола.
Снижение содержания летучих мономеров стало темой, которую в последние годы активно изучают зарубежные производители ненасыщенных полиэфирных смол. В настоящее время используется множество методов: (1) метод добавления ингибиторов с низкой летучестью; (2) разработка рецептур ненасыщенных полиэфирных смол без стирольных мономеров с использованием дивинил-, винилметилбензола, α-метилстирола для замены виниловых мономеров, содержащих стирольные мономеры; (3) Состав ненасыщенных полиэфирных смол с низким содержанием стирольных мономеров заключается в совместном использовании вышеуказанных мономеров и стирольных мономеров, например, с использованием диаллилфталата, высококипящих виниловых мономеров, таких как сложные эфиры и акриловые сополимеры со стирольными мономерами: (4) Другой метод снижения испарения стирола заключается во введении других звеньев, таких как дициклопентадиен и его производные, в каркас ненасыщенных полиэфирных смол для достижения низкой вязкости и, в конечном итоге, снижения содержания стирольного мономера.
Для решения проблемы испарения стирола необходимо всесторонне учитывать применимость смолы к существующим методам формования, таким как поверхностное напыление, ламинирование, формование SMC, стоимость сырья для промышленного производства, а также совместимость со смоляной системой, реакционную способность смолы, вязкость, механические свойства смолы после формования и т.д. В моей стране нет четкого законодательства, ограничивающего испарение стирола. Однако с повышением уровня жизни населения и ростом осведомленности людей о собственном здоровье и защите окружающей среды, принятие соответствующего законодательства в такой стране с ненасыщенным потребительским спросом, как наша, — лишь вопрос времени.
5. Коррозионностойкая смола
Одно из основных применений ненасыщенных полиэфирных смол — их коррозионная стойкость к химическим веществам, таким как органические растворители, кислоты, щелочи и соли. Согласно исследованиям специалистов по ненасыщенным смолам, современные коррозионностойкие смолы делятся на следующие категории: (1) о-бензольного типа; (2) изо-бензольного типа; (3) п-бензольного типа; (4) типа бисфенола А; (5) винилового эфирного типа; и другие, такие как ксилоловый тип, тип галогенсодержащих соединений и т. д. После десятилетий непрерывных исследований, проведенных несколькими поколениями ученых, коррозия смол и механизм коррозионной стойкости были тщательно изучены. Модификация смолы осуществляется различными методами, такими как введение в ненасыщенную полиэфирную смолу молекулярного каркаса, трудно сопротивляющегося коррозии, или использование ненасыщенных полиэфиров, виниловых эфиров и изоцианатов для образования взаимопроникающей сетевой структуры, что очень важно для повышения коррозионной стойкости смолы. Обладает очень высокой коррозионной стойкостью, а смола, полученная методом смешивания кислотных смол, также обеспечивает более высокую коррозионную стойкость.
По сравнению сэпоксидные смолы,Низкая стоимость и простота обработки ненасыщенных полиэфирных смол стали их большим преимуществом. По мнению экспертов в области ненасыщенных полиэфирных смол, их коррозионная стойкость, особенно щелочестойкость, значительно уступает эпоксидной смоле и не может заменить её. В настоящее время развитие антикоррозионных напольных покрытий создает как возможности, так и проблемы для ненасыщенных полиэфирных смол. Поэтому разработка специальных антикоррозионных смол имеет широкие перспективы.
Гелькоут играет важную роль в композитных материалах. Он не только выполняет декоративную функцию на поверхности изделий из стекловолокна, но и обеспечивает износостойкость, устойчивость к старению и химической коррозии. По мнению экспертов в области ненасыщенных смол, направление развития гелькоутных смол заключается в разработке смол с низкой летучестью стирола, хорошей воздухостойкостью и высокой коррозионной стойкостью. На рынке термостойких гелькоутных смол существует большой спрос. Если стекловолоконный материал длительное время находится в горячей воде, на его поверхности появляются пузырьки. В то же время, из-за постепенного проникновения воды в композитный материал, пузырьки постепенно расширяются. Пузырьки не только влияют на внешний вид гелькоута, но и постепенно снижают прочностные свойства изделия.
Компания Cook Composites and Polymers Co. из Канзаса, США, использует методы с применением эпоксидных и глицидилэфирных концевых групп для производства гелькоутной смолы с низкой вязкостью и превосходной водо- и растворостойкостью. Кроме того, компания также использует модифицированную полиэфирными полиолами и эпоксидными концевыми группами смолу А (гибкая смола) и модифицированную дициклопентадиеном (DCPD) смолу В (жесткая смола). После компаундирования смола обладает не только хорошей водостойкостью, но и высокой прочностью и ударной вязкостью. Растворители или другие низкомолекулярные вещества проникают в систему материала FRP через слой гелькоута, образуя водостойкую смолу с превосходными комплексными свойствами.
7. Светоотверждаемая ненасыщенная полиэфирная смола
Светоотверждаемые характеристики ненасыщенных полиэфирных смол включают длительное время жизни смеси и высокую скорость отверждения. Ненасыщенные полиэфирные смолы могут удовлетворять требованиям по ограничению испарения стирола при светоотверждении. Благодаря развитию фотосенсибилизаторов и осветительных приборов заложен фундамент для разработки фотоотверждаемых смол. Разработаны и запущены в крупномасштабное производство различные УФ-отверждаемые ненасыщенные полиэфирные смолы. Улучшаются свойства материала, технологические характеристики и износостойкость поверхности, а также повышается эффективность производства при использовании этого процесса.
8. Недорогая смола со специальными свойствами.
К таким смолам относятся вспененные смолы и смолы на водной основе. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению дефицита древесной энергии. Также отмечается нехватка квалифицированных специалистов в деревообрабатывающей промышленности, и заработная плата этих работников постоянно растет. Такие условия создают предпосылки для выхода конструкционных пластмасс на рынок древесины. Ненасыщенные вспененные смолы и смолы, содержащие воду, будут разрабатываться в качестве искусственной древесины для мебельной промышленности благодаря их низкой стоимости и высоким прочностным характеристикам. Вначале их применение будет медленным, а затем, с постоянным совершенствованием технологий обработки, оно будет развиваться быстрыми темпами.
Ненасыщенные полиэфирные смолы можно вспенивать для получения вспененных материалов, которые могут использоваться в качестве стеновых панелей, предварительно изготовленных перегородок для ванных комнат и многого другого. Прочность и износостойкость вспененного пластика с ненасыщенной полиэфирной смолой в качестве матрицы лучше, чем у вспененного полистирола; он проще в обработке, чем вспененный ПВХ; стоимость ниже, чем у вспененного полиуретанового пластика, а добавление антипиренов также делает его огнестойким и устойчивым к старению. Хотя технология применения смол полностью разработана, применению вспененной ненасыщенной полиэфирной смолы в мебельной промышленности уделяется мало внимания. После исследований некоторые производители смол проявили большой интерес к разработке этого нового типа материала. Некоторые основные проблемы (образование поверхностного слоя, сотовая структура, зависимость времени геля от времени вспенивания, контроль экзотермической кривой) не были полностью решены до начала коммерческого производства. До тех пор, пока не будет найдено решение, эта смола может применяться в мебельной промышленности только из-за своей низкой стоимости. Как только эти проблемы будут решены, эта смола будет широко использоваться в таких областях, как вспененные огнестойкие материалы, а не только за счет своей экономичности.
Ненасыщенные полиэфирные смолы, содержащие воду, можно разделить на два типа: водорастворимые и эмульсионные. За рубежом патенты и литературные источники по этой теме появились еще в 1960-х годах. Водорастворимая смола представляет собой смолу, в которую перед гелеобразованием добавляют воду в качестве наполнителя, при этом содержание воды может достигать 50%. Такая смола называется водорастворимой полиэфирной смолой (WEP-смолой). Она обладает такими характеристиками, как низкая стоимость, малый вес после отверждения, хорошая огнестойкость и низкая усадка. Разработка и исследования водорастворимых смол в нашей стране начались в 1980-х годах и продолжаются уже длительное время. В качестве основного средства применения она используется в качестве якорного агента. Водорастворимая ненасыщенная полиэфирная смола — это новый тип UPR. Технология, разработанная в лаборатории, становится все более совершенной, но исследований по ее применению пока мало. Необходимо решить ряд проблем, связанных со стабильностью эмульсии, некоторыми аспектами процесса отверждения и формования, а также вопросами одобрения заказчиком. Как правило, производство 10 000 тонн ненасыщенной полиэфирной смолы приводит к образованию около 600 тонн сточных вод в год. Если усадка, возникающая в процессе производства ненасыщенной полиэфирной смолы, используется для производства водосодержащей смолы, это позволит снизить себестоимость смолы и решить проблему защиты окружающей среды при производстве.
Мы занимаемся продажей следующих видов смол: ненасыщенные полиэфирные смолы;виниловая смола; гелькоутовая смола; эпоксидная смола.
Мы также производимстекловолоконный прямой ровинг,стекловолоконные маты, сетка из стекловолокна, истекловолоконный тканый ровинг.
Связаться с нами :
Номер телефона: +8615823184699
Номер телефона: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Дата публикации: 08.06.2022
