آنچه لازم است درباره رزین های پلی استر بدانید

رزین های پلی استر

رزین های پلی استر  رزینهای غیر اشباعی هستند. از واکنش اسیدهای آلی دو عاملی و الکلهای چند عاملی تشکیل میشوند. پلی استرها طبقه ای از پلیمرها هستند که شامل گروه عاملی استر در زنجیره اصلی خود هستند.

رزین مایع توسط زنجیره های اتصالات عرضی به یک رزین جامد تبدیل میشود. این فرآیند توسط ایجاد رادیکال های آزاد در پیوندهای دوگانه ایجاد شده که در طول یک واکنش زنجیری با سایر پیوند های دوگانه مولکول همسایه، انتشار می یابد.  و منجر به اتصال آنها در طول مراحل واکنش می شود.

بسته به ساختار شیمیایی، پلی استر میتواند یک رزین ترموست یا ترموپلاست باشد. ولی اکثر پلی استرهای رایج ترموپلاست هستند. رزینها می توانند توسط مقادیر متنوعی از شتابگرها و پروکسیدها پخت شوند. تسهیل کننده های کبالت و یا آمین میتواند توسط سازنده به رزین اضافه شوند.

پخت رزین ها

به منظور پخت رزینها در دمای اتاق (که از قبل تسهیل نشده اند) باید سیستم پخت مناسب انتخاب شود. انتخاب مناسب سیستم پخت تا حد زیادی بستگی به تکنیک به کار برده شده و مصارف نهایی محصول دارد. زمان ژل شدن رزین از ۲ تا ۲۰۰ دقیقه متغیراست.

با انتخاب مناسب سیستم پخت میتوان به زمان ژل شدن مورد نظر میتوانند با سیستمهای مشابه و با موادی که به سهولت دست یافت. همه انواع رزین های پلی استر،وینیل استر و بیس فنول A در دسترس هستند پخت شوند.

کاتالیزورها(پروکسیدها /هاردنرها) در مقابل پلی استرهای غیر اشباع ناپایدار بوده. و تحت به رادیکال ها که ترکیباتی با تاثیر گرما، نمک های فلزی و آمین ها(تسهیل گرها/شتاب دهنده ها) یا توسط نور فرابنفش UV انرژی بالا و اجزای مولکولی شدیدا واکنش پذیر هستند، تجزیه می شوند.

رادیکال ها قادر به واکنش با مولکول پلی استر یا استیرن هستند که این واکنش منجر به تشکیل رادیکال های جدید و آغاز یک سری از واکنش های زنجیری می شود. سیستم های رزین پلی استر، وینیل استر و سایر رزین های مشابه اغلب می توانند در دمای اتاق پخت شوند.

واکنش شیمیایی برانگیخته که توسط کاتالیزور ها و شتابگر ها تسهیل شده، یک واکنش اگزومتریک (گرمازا) ایجاد می کند که منجر به افزایش پخت بهینه می شود. گرچه کنترل دما برای جلوگیری از ترک ایجاد شده توسط فشار و جمع شدگی ناشی از دما ها ی زیاد، بحرانی است.

post curing پخت تکمیلی

برای رزین های با کارآئی زیاد، برای بدست آوردن مقاومت شیمیایی و گرمائی بهینه، پخت تکمیلی ضروری است. شرایط پخت کامل درData sheet رزین به طور کامل ذکر می شود.

• برای پخت تکمیلی متعادل لامینیت ها و یا شکل های ضخیم تر وپیچیده، زمان بیشتر و جدول/ فهرست لازم است. برای پخت دمای پائین تر موثر نیست و دمای بالاتر منجر به کدر شدن رزین می شود. لامینیتها حداقل باید۲۴ ساعت قبل از پخت کامل تولید شده باشند.
• حتی لامینت های با یکسال سن هم می توانند به خوبی پختتکمیلی شوند. برای بخش هائی که با الیاف شیشه تقویت شده اند و در معرضشرایط محیطی هستند، پخت کامل شدیداً توصیه شده است.

دمای انتقال شیشه

دمای HDT و دمای Tg شدیدا به دمائی که در آن پخت کامل صورت می گیرد، بستگی دارد.

معرف های پخت و افزاینده ها

زمان ژل شدن رزین می تواند توسط مقادیر مختلف پروکسید، کبالت یا بازدارنده ها تغییر کند. اگر مقدار کبالت خیلی کم باشد، منجر به پخت ضعیف در دمای کارگاه می شود.

رزین های پلی استر غیر اشباع و وینیل استر اورتان شرکت تولیدی سهند افزار پاسارگاد می توانند با پروکسید MEKP با فعالیت متوسط استاندارد پخت شوند و منجر به ایجاد گستره عظیمی از زمان ژل شدن شود.  سیستم های پخت با پروکسید MEKP در دماهای پائین تر موثرتر هستند.

برای ژل تایم های طولانی تر، سیستم های MEKP مناسب نمی باشد. برای کاربردهای خاص رزینهای ونیل استر سیستم های کیومن هیدروپروکسیدCUHP ارجح تر هستند.

پروکسیدها

متیل اتیل کتون پروکسیدMEKP

رایج ترین پروکسیدی که مورد استفاده قرار می گیرد MEKP است وگستره و مقادیر این پروکسید که به رزین اضافه می شود بین% ۱.۵ تا% ۲.۵ درصد است.

برای رزین ها، MEKP باید به همراه نمک های کبالت که معمولا نفتنات کبالت% ۶ یا اکتوات کبالت ۱۰ % و در صورت نیاز با آمین ها و یا بازدارنده ها مصرف شوند.

MEKP استفاده شده اغلب با اکسیژن فعال % ۹ به کار می رود. حضور آب در کاتالیزور به صورت معکوس روی پخت رزین اثر می گذارد.  اما این پروکسید را برای محتوای آب مازاد می توان کنترل کرد، به صورتی که مقادیر کمی از آن با مقادیر مساوی از استیرن مخلوط گردد.

برای نتایج بهتر، توصیه می شود که نسبت MEKP به کبالت در سیستم پخت ثابت نگه داشته شود.

کیومن هیدرو پروکسید CuHp

کیومن هیدرو پروکسید یک مایع شفاف است. استفاده از این پروکسید می تواند کف ناشی از رزین های مرسوم اپوکسی وینیل استر که توسط سیستم های کاتالیزوری MEKP/cobalt ایجاد می شود را کاهش دهد.

مزیت دیگر این سیستم ها این است که پیکاگزوترم کمتر شده که به علت جمع شدگی shrinkage کم رزین است. در آب و هوای سرد بهتر است که برای تسهیل فرآیند پخت، مقدار کمی از دی متیل آنیلین اضافه شود. ب

رای اطمینان از اینکه پخت به طور کامل صورت گرفته به ویژه در دمای محیط باید احتیاط های لازم در نظر گرفته شود. برای اطمینان از رسیدن به پخت کامل بهتر است که فرایند پخت تکمیلی post cure  انجام شود.

بنزوئیل پروکسید BPO

دی بنزوئیل پروکسید به اشکال تجاری پودری، امولسیون و خمیری موجود است. مخلوط آن با تسهیل کننده های آمینی پخت خیلی سریعی را ایجاد می کند. که به سختی توسط رطوبت و پرکننده ها، تحت تاثیر قرار می گیرد. حتی در دمای پائین هم پخت نسبتا خوبی بدست می آید.

سیستم های آمین BPO ممکن است که دمای اگزوترم بیشتری ایجاد کند. این امر موجب می شود که پخت تکمیلی به سختی انجام شود. اگرچه زمانی که پروکسید و هیپوکلریت در محیط وجود دارد، سیستم پخت آمین BPO توصیه می شود.

نکته: آغازگر هرگز نباید مستقیماً با کاتالیزور پراکسید(شبیه MEKP ) مخلوط شود.  چون مخلوط این دو موجب یک واکنش شدید می شود و آتشسوزی یا انفجار رخ می دهد.

تسهیل کننده وپیشبرنده

تسهیل کننده وپیشبرنده برای بالابردن سرعتو افزایشپختبه کار می روند.

اکتوات/ نفتات کبالت

محلولهای کبالت مایعهای آبی یا ارغوانی هستند که به طور تجاری با درصدهای متفاوتی از کبالت فعال در دسترس هستند. و می توانند با سیستم های پخت CUHP و MEKP استفاده شوند.

آمینها

دی متیل آنیلین(DMA)یک مایع آمین زرد رنگ با بوی شدید است. ازDMAمی توان با سیستم های کاتالیزوریBPO،MEKP(پخت محدود)وCUHPاستفاده نمود. افزایشDMAبه سیستم هایMEKP وCUHPضروری نیست.

مقادیر کمDMAرا می توان به همراه کبالت برای بهبود توسعه بارکول و یا کوتاه کردن زمان پخت استفاده کرد. اما برای سیتم هایBPOدر دمای محیط افزودنDMAضروری است.

دی متیل پارا تولوئیدین DMPT

یک آمین مایع با رنگ زرد است که بوی شدیدی دارد. DMPT را میتوان در سیستمهای پخت آمین BPOو در کاربردهائی که زمان ژل خیلی کوتاهی مورد نیاز است استفاده کرد.

بازدارنده

بازدارنده ها برای طولانی کردن زمان ژل شدن رزینها در نتیجه یک پخت قابل کنترل به کار می روند. گسترده ترین بازدارنده محلول بوتیل –کتکول نوع سوم TBC %10 است.

هنگام افزودن معرف TBCدر درصدهای بالاتر از ۰.۲۵ % باید احتیاط لازم را به عمل آورد.  چون منجر به پخت پائینتر، بارکول کم و کاهش مقاومت شیمیایی میشود. مقادیر بازدارنده از یک نوع به نوع دیگر و از رزینی به رزین دیگر فرق می کند.

برخی از بازدارنده های مرسوم بوتیل کتکول نوع سومTBC هیدروکوئینونHQ و تولوهیدروکوئینون THQ هستند. بازدارنده بوتیلکتکول نوع سوم با سیستم کیومن هیدروپروکسید موثر نیست.

منبع: انجمن ویکی پدیا