Resinas de poliéster: produção e manuseio

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Nos últimos anos, as resinas de poliéster tornaram-se muito populares. Em primeiro lugar, eles são procurados como componentes líderes durante a produção de fibra de vidro, materiais estruturais fortes e leves.

Fabricação de resina: primeiro passo

Como começa a produção da resina de poliéster? Esse processo começa com a destilação do petróleo - durante isso, várias substâncias são liberadas: benzeno, etileno e propileno. Eles são necessários para a produção de anti-hidretos, ácidos polibásicos, glicóis. Depois de cozinhar juntos, todos esses componentes criam a chamada resina de base, que em um determinado estágio deve ser diluída com estireno. A última substância, por exemplo, pode ser 50% do produto acabado. Como parte desta etapa, também é permitida a venda de resina pronta, mas a etapa de produção ainda não está concluída: não se deve esquecer da saturação com vários aditivos. É graças a esses componentes que a resina acabada adquire suas propriedades únicas.

A composição da mistura pode ser alterada pelo fabricante - depende muito de onde exatamente a resina de poliéster será usada. Especialistas selecionam as combinações mais ideais, o resultado dissotrabalho serão substâncias com propriedades completamente diferentes.

Produção de resina: segunda etapa

É importante que a mistura acabada seja sólida - geralmente eles esperam até que o processo de polimerização chegue ao fim. Se for interrompido e o material estiver à venda, ele é apenas parcialmente polimerizado. Se nada for feito com isso, a polimerização continuará, a substância definitivamente endurecerá. Por esses motivos, a vida útil da resina é muito limitada: quanto mais velho o material, piores são suas propriedades finais. A polimerização também pode ser retardada - geladeiras são usadas para isso, o endurecimento não ocorre lá.

Para que a etapa de produção seja concluída e o produto final seja obtido, duas substâncias importantes também devem ser adicionadas à resina: um catalisador e um ativador. Cada um deles desempenha sua própria função: a geração de calor começa na mistura, o que contribui para o processo de polimerização. Ou seja, não é necessária uma fonte de calor externa - tudo acontece sem ela.

O curso do processo de polimerização é regulado - as proporções dos componentes são controladas. Como o contato entre o catalisador e o ativador pode resultar em uma mistura explosiva, este último geralmente é adicionado à resina exclusivamente como parte da produção, o catalisador é adicionado antes do uso, geralmente é fornecido separadamente. Somente quando o processo de polimerização é concluído, a substância endurece, podemos concluir que a produção de resinas de poliéster está concluída.

Resinas Originais

O que é issomaterial em seu estado original? É um líquido viscoso semelhante ao mel que pode variar em cor de marrom escuro a amarelo claro. Quando uma certa quantidade de endurecedores é introduzida, a resina de poliéster primeiro engrossa ligeiramente, depois adquire um estado gelatinoso. Um pouco mais tarde, a consistência lembra borracha, depois a substância endurece (torna-se infusível, insolúvel).

Este processo é chamado de cura, pois leva várias horas à temperatura normal. Quando a resina está em seu estado sólido, ela se assemelha a um material duro e durável que pode ser facilmente tingido em uma ampla variedade de cores. Como regra, é usado em combinação com tecidos de vidro (fibra de vidro de poliéster), desempenha a função de elemento estrutural para a fabricação de vários produtos - como a resina de poliéster. As instruções ao trabalhar com essas misturas são muito importantes. É necessário cumprir cada um de seus pontos.

Principais recursos

As resinas de poliéster no estado curado são excelentes materiais estruturais. Eles são caracterizados por dureza, alta resistência, excelentes propriedades dielétricas, resistência ao desgaste, resistência química. Não esqueça que no processo de operação os produtos feitos de resina de poliéster são seguros do ponto de vista ambiental. Certas propriedades mecânicas das misturas que são usadas em conjunto com os tecidos de vidro, em termos de desempenho, assemelham-se aos parâmetros do aço estrutural (em alguns casos até os excedem). A tecnologia de fabricação é barata, simples, segura, pois a substância é curada em temperatura ambiente normal.temperatura, mesmo a aplicação de pressão não é necessária. Não há emissão de voláteis ou outros subprodutos, apenas um leve encolhimento é observado. Assim, para fabricar um produto, não são necessárias instalações volumosas caras e não há necessidade de energia térmica, graças à qual as empresas dominam rapidamente a produção de grande e pequena capacidade. Não se esqueça do baixo custo das resinas de poliéster - esse valor é duas vezes menor que o das contrapartes epóxi.

Crescimento da produção

É impossível ignorar o fato de que no momento a produção de resina de poliéster insaturado está ganhando força a cada ano - isso se aplica não apenas ao nosso país, mas também às tendências externas gerais. Se você acredita na opinião de especialistas, essa situação certamente continuará no futuro próximo.

Desvantagens das resinas

Claro que as resinas de poliéster também apresentam algumas desvantagens, como qualquer outro material. Por exemplo, o estireno é usado como solvente durante a produção. É inflamável e altamente tóxico. No momento, já foram criadas marcas que não possuem estireno em sua composição. Outra desvantagem óbvia: inflamabilidade. As resinas de poliéster não modificadas e insaturadas queimam como madeiras duras. Este problema é resolvido: enchimentos em pó são introduzidos na composição da substância (compostos orgânicos de baixo peso molecular contendo flúor e cloro, trióxido de antimônio), às vezes é usada modificação química - tetracloroftálico,ácido clorêndico, alguns multímeros: vinil cloroacetato, cloroestireno, outros compostos que contêm cloro.

Composição de Resina

Se considerarmos a composição das resinas de poliéster insaturado, aqui podemos notar uma mistura multicomponente de elementos químicos de natureza diferente - cada um deles desempenha determinadas tarefas. Os principais componentes são resinas de poliéster, desempenham funções diferentes. Por exemplo, o poliéster é o principal componente. É um produto da reação de policondensação de polióis que reagem com anidridos ou ácidos polibásicos.

Se falamos de álcoois poli-hídricos, dietilenoglicol, etilenoglicol, glicerina, propilenoglicol, dipropilenoglicol estão em demanda aqui. Como anidridos, são utilizados os ácidos adípico, fumárico, anidridos ftálico e maleico. A fundição de resina de poliéster dificilmente seria possível se o poliéster tivesse um baixo peso molecular (cerca de 2000) quando pronto para processamento. No processo de moldagem de produtos, ele se transforma em um polímero com uma estrutura de rede tridimensional, de alto peso molecular (após a introdução de iniciadores de cura). É esta estrutura que proporciona resistência química, alta resistência do material.

Monômero de solvente

Outro componente obrigatório é o monômero solvente. Neste caso, o solvente desempenha uma dupla função. No primeiro caso, é necessário para reduzir a viscosidade da resina a um nível necessário para o processamento (já que o próprio poliéstermuito grosso).

Por outro lado, o monômero participa ativamente do processo de copolimerização com poliéster, o que garante uma ótima velocidade de polimerização e uma alta profundidade de cura do material (se os poliésteres forem considerados separadamente, sua cura é Bastante lento). O hidroperóxido é o componente necessário para solidificar do estado líquido - esta é a única maneira pela qual a resina de poliéster adquire todas as suas qualidades. O uso de catalisador também é obrigatório quando se trabalha com resinas de poliéster insaturadas.

Acelerador

Este ingrediente pode ser adicionado aos poliésteres tanto durante a fabricação quanto durante o processamento (antes da adição do iniciador). Os sais de cob alto (octoato de cob alto, naftenato) podem ser chamados de aceleradores ideais para a cura de polímeros. A polimerização não deve apenas ser acelerada, mas também ativada, embora em alguns casos seja desacelerada. O segredo é que, se os aceleradores e iniciadores não forem usados, os radicais livres se formarão independentemente na substância final, devido à qual a polimerização ocorrerá prematuramente - durante o armazenamento. Para prevenir este fenômeno, um retardador de cura (inibidor) é indispensável.

Princípio do inibidor

O mecanismo de ação deste componente é o seguinte: ele interage com os radicais livres que surgem periodicamente, resultando na formação de radicais pouco ativos ou compostos que não possuem natureza radical. A função dos inibidores é geralmente desempenhada por taissubstâncias: quinonas, tricresol, fenona, alguns dos ácidos orgânicos. Os poliésteres são formulados com pequenas quantidades de inibidores durante a fabricação.

Outros suplementos

Os componentes descritos acima são os principais, é graças a eles que é possível trabalhar com resina poliéster como aglutinante. No entanto, como mostra a prática, no processo de formação de produtos, uma quantidade suficientemente grande de aditivos é introduzida em poliésteres, que, por sua vez, realizam uma variedade de funções e modificam as propriedades da substância original. Entre esses componentes, destacam-se os enchimentos em pó - são introduzidos especificamente para reduzir o encolhimento, reduzir o custo do material e aumentar a resistência ao fogo. Deve-se notar também os tecidos de vidro (enchimentos de reforço), cuja utilização se deve ao aumento das propriedades mecânicas. Existem outros aditivos: estabilizantes, plastificantes, corantes, etc.

Tapetes de vidro

Tanto na espessura quanto na estrutura, a fibra de vidro pode ser diferente. As esteiras de vidro são de fibra de vidro que são cortadas em pequenos pedaços, seu comprimento varia entre 12-50 mm. Os elementos são colados usando outro aglutinante temporário, que geralmente é um pó ou emulsão. A resina epóxi poliéster é usada para a fabricação de esteiras de vidro, que consistem em fibras dispostas aleatoriamente, enquanto a fibra de vidro em sua aparência se assemelha a um tecido comum. Para obter a maior resistência possível, diferentes graus de fibra de vidro devem ser usados.

Em geral, os tapetes de vidro têm menosforça, mas eles são muito mais fáceis de processar. Quando comparado com a fibra de vidro, este material repete melhor a forma da matriz. Como as fibras são bastante curtas, têm uma orientação caótica, o tapete dificilmente pode se orgulhar de grande resistência. No entanto, pode ser impregnado muito facilmente com resina, pois é macio, ao mesmo tempo em que é solto e grosso, lembrando um pouco uma esponja. O material é muito macio e moldável. O laminado, por exemplo, que é feito a partir dessas mantas, possui excelentes propriedades mecânicas, possui alta resistência às condições atmosféricas (mesmo dentro de um longo período).

Onde são usados tapetes de vidro

Mat é usado no campo da moldagem por contato para poder produzir mercadorias com formas complexas. Os produtos feitos com este material são usados em diversas áreas:

• na indústria naval (construção de canoas, barcos, iates, cortadores de peixe, diversas estruturas internas, etc.);
• O tapete de vidro e a resina de poliéster são utilizados na indústria automotiva (peças de máquinas diversas, cilindros, vans, difusores, tanques, painéis informativos, carcaças, etc.);
• na indústria da construção (certos produtos de madeira, construção de abrigos de ônibus, divisórias, etc.).

Os tapetes de vidro têm densidades diferentes, bem como espessuras. O material é dividido pelo peso de um metro quadrado, que é medido em gramas. Há um material bastante fino, quasearejado (véu de vidro), há também um espesso, quase como uma manta (usada para garantir que o produto adquira a espessura desejada, obtenha a resistência necessária).