فروشگاه اینترنتی آسان پینت | تولید و فروش انواع رنگ های صنعتی، حفاظتی، دریایی و ساختمانی
معرفی محصول:
آشنایی با رزین های پلی استر
رزین های پلی استر غیر اشباع از نوع رزین های گرما سخت بوده و قابلیت پخت از حالت مایع به جامد را مشروط به احراز شرایط مناسب دارا می باشند. رزین های پلی استر غیر اشباع پر مصرف ترین نوع رزین در دنیا می باشند.
زنجیر اصلی پلیمری این رزین دارای اتصالات استری می باشد که از واکنش تراکمی یک ترکیب الکلی چند عاملی و یک اسید چند عاملی تهیه می شود. با طراحی فرمول و کنترل اسیدهای اشباع و غیر اشباع، کاتالیست ها، دما و زمان واکنش، می توان مجموعه کاملی از رزین ها را که برای کاربردهای مختلف مناسب می باشند، تولید نمود.
این رزین با منومر استایرن رقیق میشود که خود آن نیز در فرآیند پخت شرکت می کند و باعث ایجاد اتصالات عرضی می شود.
این نوع رزین ها در سه نوع پلی استر غیر اشباع ارتو فتالیک, ایزوفتالیک و ترفتالیک تولید می گردند
رزین پلی استر غیر اشباع:
رزین پلی استر غیر اشباع از جمله‌ی پرمصرف‌ترین رزینها خصوصاً در صنایع دریایی می‌باشد که به دو دسته رزین پلی استر (اورتوفتالیک) و رزین پلی استر (ایزوفتالیک) تقسیم میشود.
اگرچه که نسبت به رزین اپوکسی خواص ضعیفتری دارد اما تاکنون اغلب قایقهای شکاری، قایقهای بادبانی و قایقهای باربری در صنایع کامپوزیت با کمک این سیستم رزینی ساخته شده است.
دسته‌ای از رزینهای پلی‌استر با عنوان پلی‌استر غیراشباع، ترموست بوده و در صورت قرارگیری در شرایط مناسب قابلیت پخت از حالت مایع به جامد را دارا می‌باشد. به‌طور معمول به رزینهای پلی‌استر غیر اشباع عنوان کلی پلی‌استر اطلاق میشود.
پلی‌استرها براساس نوع اسید، نوع گلیکول و مونومرهای به کار رفته در تولید انواع متفاوتی داشته و به تناسب آن خواص گوناگونی خواهند داشت.
انواع رزین های پلی استر:
دو نوع اصلی رزینهای پلی‌استر به عنوان سیستم‌های استاندارد لمینیت در صنعت کامپوزیت استفاده می‌شوند. رزینهای پلی‌استر اورتو که به عنوان یک رزین استاندارد و اقتصادی توسط عده‌ی کثیری از مردم به کار می‌رود.
رزینهای پلی‌استر ایزو هم در صنایع دریایی با توجه به نیاز به مقاومت بالا در برابر آب، مورد استقبال فراوان قرارگرفته است. اغلب رزینهای پلی‌استر، ویسکوز و کم‌رنگ بوده و شامل محلولی از یک پلی‌استر در یک مونومر که معمولاً استایرن است، می‌باشند.
افزودن استایرن در مقادیر بالای ۵۰% سبب کاهش ویسکوزیته و درنتجه کاربری آسانتر رزین میشود. از دیگر سو نقش کلیدی استایرن آن است که امکان پخت رزین از طریق ایجاد شبکه میان بخش‌های استری را بدون تولید محصولات جانبی فراهم می‌کند. از این‌رو این رزینها برای قالبگیری به اعمال فشار نیاز نداشته و رزینهای تماسی یا کم‌فشار نام‌گذاری می‌شوند.
رزینهای پلی‌استر زمان انبارداری محدودی دارند و در طی مدت زمان طولانی دچار ژل شدگی و یا سفت شدن می‌شوند. از این‌رو اغلب مقدار اندکی بازدارنده در طی تولید رزین به آن افزوده میشود تا از سرعت ژل‌شدگی آن بکاهد
پلی استرها دسته بزرگی از رزین های سنتزی هستند که به دو گروه پلی استرهای اشباع (ترموپلاستیک) و پلی استرهای غیر اشباع (ترموست) تقسیم بندی می شوند.
ترموپلاستیک ها (گرمانرم ها) مولکول هائی خطی با شاخه های جانبی کم هستند که هنگام حرارت‌دهی ذوب و هنگام سرد کردن جامد می‌شوند.
اما ترموست ها ترکیباتی هستند که هنگام حرارت دهی ذوب نمی‌شوند و دماهای بسیار بالا، به‌صورت برگشت ناپذیر، تجزیه می‌شوند. پلی استرهای غیراشباع ترکیباتی پلیمری بوده که پیش پلیمرهای آنها (پلیمرهای سازنده این‌مواد)، مایعات ویسکوز با وزن مولکولی متوسط و پایین (معمولا ًدر حدود دو هزار) با اتصالات عرضی هستند.
معرفی پلی استر غیر اشباع
پلی استرهای غیر اشباع، ماکرو مولکول های با وزن مولکولی ۳۰۰۰-۱۰۰۰ گرم بر مول هستند که از واکنش تراکمی الکلهای و اسیدهای دو یا چند عاملی بدست می آیند.
بعضی از دی کربوکسیلیک ها دارای باندهای دوگانه غیر اشباع هستند که حضور آنها در زنجیر پلیمری منجر به تولید رزین ترموست پلی استر غیر اشباع خواهد شد. از آنجا که رزینهای ترموست قابلیت پخت شدن و در نهایت سخت شدن را دارند،
بنابراین به طور وسیعی در صنعت کامپوزیت مورد استفاده قرار میگیرند. در سال ۲۰۱۸ میزان معاملات رزین پلی استر غیر اشباع در حدود ۹/۲ میلیارد دلار بوده است که پیش بینی میشود این رقم در سال ۲۰۲۳ به بیش از ۱۲/۱ و در سال ۲۰۲۷ به ۱۸/۹ میلیارد دلار برسد.
رزین پلی استر غیر اشباع در صنعت:
رزین پلی استر غیر اشباع در صنعت به رزینی اطلاق می شود که به صورت ترکیب با یک مونومر با باند دوگانه غیر اشباع وجود دارد. استایرن رایج ترین مونومری است که به صورت ترکیب با پلی استر غیر اشباع مورد استفاده قرار می گیرد.
وجود باند دوگانه کربن-کربن در این مونومر باعث می شود تا تحت شرایط خاصی (افزودن کاتالیست و شتاب دهنده)، با باند دوگانه موجود در زنجیر پلیمری رزین پلی استر واکنش دهد.
این واکنش منجر به تشکیل اتصالات عرضی بین زنجیرها (crosslink) و تشکیل شبکه های سه بعدی (network) شده که جرم مولکولی را به شدت بالا می برد و در نهایت یک پلی استر جامد بدست می آید که دیگر قابلیت ذوب شدن با گرما را ندارد.
پلیمریزاسیون تراکمی و واکنش پخت
اسیدهای دو عاملی مانند مالئیک انیدرید و فتالیک انیدرید با الکل دو عاملی مانند پروپیلن گلایکول واکنش داده و در حین واکنش شیمیایی آب تولید می شود که برای پیشرفت واکنش نیاز است که آب از سیستم خارج شود و این کار با تجهیزات خاصی صورت می گیرد.
ادامه دادن فرایند منجر به تولید زنجیر بلند پلیمری با تعدادی باند دوگانه خواهد شد. بعد از رسیدن به نقطه مطلوبی از واکنش اسیدها و الکل ها (End Point) استایرن به سیستم اضافه می شود که علاوه بر نقش داشتن به عنوان یک مونومر در واکنش پخت، موجب می شود
که رزین پلی‌استر غیر اشباع در دمای محیط به صورت مایع قابل استفاده باشد و قابلیت ترکیب آسان با الیاف و سایر فیلرها را داشته باشد.
بعد از تولید رزین جهت استفاده از آن در کارگاههای ساخت کامپوزیت، رزین با کبالت (به عنوان شتابدهنده) و پراکساید ( به عنوان شروع کننده) و الیاف، فیلر و سایر مواد (به صورت دلخواه) ترکیب شده و واکنش پخت در دمای محیط اتفاق می‌افتد که با مکانسیم
پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد پیش می‌رود و منجر به ایجاد شبکه‌ای از اتصالات عرضی و یک کامپاند ترموست میشود.
مرحله پخت:
در برخی موارد لازم است با توجه به شرایط کار، پخت در دمای محیط انجام نشود. به عنوان مثال در فرایندهای SMC- BMC، ابتدا یک کامپاند با استفاده از رزین و سایر فیلرها در یک کارگاه تولید شده و به کارگاههای قالبگیری ارائه میشود
و در کارگاههای قالبگیری این خمیرها تحت دما و فشار در قالب‌هایی با اشکال مختلف پخت میشود، بنابراین در حین انتقال به کارگاههای قالبگیری و تا زمان قالبگیری این کامپاندها نباید پخت شوند.
در نتیجه پخت در دمای محیط برای این روش ها مناسب نمی باشد. در این موارد از کاتالیست‌های فعال در دمای بالا استفاده شده که افزودن این کاتالیست ها موجب می شود که کامپاند ساخته شده تا چند روز قابل نگهداری و جابه جایی باشد و در زمان مناسب
با افزایش دما پخت اتفاق می افتد. در فرآیند پخت باندهای غیراشباع موجود در ساختار پلی استر و مونومر استایرن با یکدیگر واکنش داده و پخت رزین را تکمیل می کنند
تهیه مخلوط رزین پیش از قالبگیری باید با دقت انجام شود. رزین و کلیه افزودنی‌ها باید با دقت هم زده شوند تا پیش از افزودن کاتالیست تمام اجزا به طور یکنواخت در همه‌جای مخلوط پخش شوند.
مرحله پایانی:
این هم زدن و تکان دادن باید به طور دقیق انجام شود چرا که ورود هرگونه مولکول هوا در مخلوط رزین، کیفیت قالب نهایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این موضوع خصوصاً در مواقعی که رزین با لایه‌هایی از مواد تقویت‌کننده لمینیت میشود و احتمال به وجود آمدن حباب‌های هوا بین لایه‌ها وجود دارد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است،
چرا که این حبابها می‌تواند ساختار را ضعیف نمایند. نکته قابل توجه دیگر این است که مقدار کاتالیست و شتابدهنده دقیق تعیین شده و به مخلوط رزین اضافه گردد تا کنترل بهتری روی واکنش پلیمریزاسیون صورت گرفته و ماده با بهترین مشخصات حاصل شود.
مقدار زیاد کاتالیست زمان ژل شدن را بسیار کوتاه کرده و مقدار بسیارکم آن سبب می شود که پخت رزین به درستی اتفاق نیافتد.
برای استفاده از رزین پلی استر غیر اشباع در قالبگیری به چندین محصول کمکی نیاز است. این محصولات غالباً عبارتند از:
- کاتالیست
- شتابدهنده
- افزودنی: تیکسوتروپیک؛ رنگدانه؛ پرکننده؛ مواد شیمیایی ضد اشتعال
یک تولیدکننده می‌تواند رزین را به صورت خالص یا به همراه هریک از افزودنی‌های بالا به مشتریان عرضه نماید. رزینها با توجه به الزامات قالب‌سازی، به سادگی با افزودن کاتالیست پیش از قالبگیری فرموله می‌شوند. همان‌گونه که قبلاً اشاره شد با گذشت زمان کافی رزین پلی استر غیر اشباع می‌تواند به صورت خود به خود فرآیند پخت را طی کند.
سرعت این پلیمریزاسیون برای قطعات پرکاربرد بسیار کم بوده و از این رو کاتالیست و شتابدهنده را مورد استفاده قرار می‌دهند تا به یک مدت زمان معین و کاربردی برای پلیمریزاسیون این رزین دست یابند.
کاتالیست اندکی پیش از شروع واکنش پلیمریزاسیون به سیستم رزینی افزوده میشود و نقشی در واکنش شیمیایی ندارد اما به سادگی فرآیند را فعالتر می‌کند. یک شتابدهنده به رزین حاوی کاتالیست افزوده میشود تا واکنش در دمای کارگاهی قابل اجرا شود و یا با سرعت بیشتری انجام گیرد.
از آنجا که شتاب‌دهنده‌ها در غیاب کاتالیست اثرگذاری اندکی دارند از این‌رو گاهی اوقات تولیدکنندگان پلی‌استر، شتابدهنده را به رزین اضافه کرده و تحت عنوان رزین پیش شتابدار شده (Pre-accelerated) عرضه می‌کنند.
انواع رزین های پلی استر غیراشباع
-
رزین پلی استر انعطاف پذیر
رزین های پلی استر انعطاف پذیر برای کاربردهای ساختاری که به درجه ای از حرکت نیاز دارند ترجیح داده می شوند.
این پلی استرهای انعطاف پذیر عمدتاً با کشیدگی زیاد در هنگام شکست، استحکام رانش با درجه مقاومت مناسب تعریف می شوند. آنها از طریق پلیمریزاسیون چگالشی اسید دودویی یا انیدرید و الکل دی هیدریک تهیه می شوند و سپس به وسیله یک رقیق کننده رقیق می شوند.
-
رزین پلی استر مقاوم در برابر مواد شیمیایی
در حالی که رزین های پلی استر غیر اشباع مقاومت شیمیایی بسیار خوبی در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی دارند، تلاش برای افزایش مقاومت شیمیایی با اصلاح ترکیب رزین گزارش شده است
-
رزین پلی استر تخصصی
رزین های پلی استر با کیفیت، با سفارش بیشتر نیز از تولید کنندگان متخصص در دسترس هستند. اینها ممکن است برخی از مشخصات این بخش را در بر بگیرند، یا می توانند به موادی که در طول تولید رزین استفاده می شود اشاره کنند
-
رزین پلی استر با کاربرد عمومی
رزین های پلی استر برای اهداف عمومی رزینی در سطح صنعت است که معمولاً برای ساخت و ساز (سقف تخت، ناودان و غیره) و عایق رطوبتی ضد آب (استخر و روکش آب) و تعمیرات مورد استفاده قرار می گیرد.
-
رزین پلی استر مقاوم در برابر سایش
بسیاری از برنامه های کاربردی که به مواد مبتنی بر رزین پلی استر نیاز دارند، از طریق سایش سطح، دچار فرسودگی بالا می شوند. به همین ترتیب، رزین پلی استر غیر اشباع مقاوم در برابر سایش گزارش شده است. این موارد کاربردهای صنعتی بسیاری دارند و برای ورقه های الیاف شیشه به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفته اند.
-
رزین پلی استر مقاوم در برابر برق
مقاومت الکتریکی در رزین پلی استر غیراشباع کاربردهای زیادی دارد. یک نمونه از مواد پرکننده بر پایه رس حاوی رزین پلی استر، خصوصیات عایق الکتریکی بالاتری را نشان داد. مقاومت الکتریکی نیز در الیاف شیشه مورد مطالعه قرار گرفته است، جایی که نشان داده شد مقاومت الکتریکی با افزایش دما کاهش می یابد اما با افزایش ترکیب الیاف شیشه افزایش می یابد.
-
رزین پلی استر مقاوم در برابر آتش
فرم های مقاوم در برابر آتش از رزین پلی استر را می توان با افزودن مواد افزودنی فرموله کرد. این افزودنی ها بر روی اسیدهای دیابازیک هالوژنه متمرکز هستند. این رزین ها معمولاً در کابینت های بخار و برای سازه های پر خطر مانند تابلوهای ساختمان، تجهیزات نظامی و الکتریکی استفاده می شوند. گزینه های مبتنی بر زیست نیز در نظر گرفته شده است
-
رزین پلی استر سازگار با آب آشامیدنی
رزین ها، مانند سایر پوشش ها و روکش ها، می توانند تجزیه شده و به آبهای اطراف برسند. این می تواند باعث آلودگی آب آشامیدنی شود و زندگی آبزیان را تحت تأثیر قرار دهد. در انگلستان، این امر توسط طرح مشاوره ای تنظیمات آب (طرح مشاوره ای تنظیمات آب) نظارت می شود. رزین پلی استر اشباع نشده سازگار با طرح مشاوره تنظیمات آب به صورت آنلاین در دسترس است.
کاربردها
رزین های پلی استر غیر اشباع به روشهای مختلفی از قبیل لایه گذاری دستی، رشته پیچی( Filament winding ) ،قالب ریزی، RTM،پالتروژن ،SMC و BMC قابل استفاده اند.
زمینه مصرف رزین های پلی استر غیر اشباع بسیار گسترده است. خصوصاً این رزینها در صنایع دریایی (قایق کوچک، کایاک ها، قایق های ماهیگیری و تفریحی و سازه های دیگر دریایی) و تولید ورق های کامپوزیتی (چند سازه ای)، سنگ های مصنوعی(کورین، کوارتز)، مجسمه سازی و اشیاء تزئینی، لوله های FRP و GRP، بتونه و ماستیک سنگ، لاک چوب، دکمه سازی، قطعات خودرو وسایر مصارف فایبرگلاس و … کاربرد دارند.
اگرچه از نظر تولید و در مقایسه با فلزات، سبک بودن به تنهایی پارامتر کافی برای انتخاب یک ماده نیست اما داشتن استحکام و سختی قابل قبول رزینهای پلی استر غیر اشباع در ترکیب با الیاف شیشه در کنار وزن مخصوص پایین باعث شده است تا کامپوزیتها جای خود را در صنایع لوله سازی، FRP/GRP و صنعت ساختمان باز کنند.
رزینهای پلی استر غیر اشباع نسبت به فلزات مقاومت شیمیایی قابل قبولی در برابر شرایط جوی و بعضی محیط های خورنده مثل آب دریا دارند به همین دلیل به طور وسیعی در صنعت قایق سازی و ساخت مخازن مورد استفاده قرار می گیرد. قایقهای ساخته شده با رزین پلی استرغیر اشباع مقاومت خوبی را برای مدت طولانی در تماس با آب شور دریا دارند.
برخی از رزینهای پلی استر غیر اشباع همچنین عایق الکتریکی بوده و برای ساخت قطعات الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگی رزین های پلی استر غیر اشباع
- از ویژگیهای شاخص رزین های پلی استر غیر اشباع می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سهولت کاربرد
- شکل دهی مناسب
- استحکام بالا در برابر تنش ها
- سبک سازی سازه ها به وسیله قطعات کامپوزیتی
- تر شوندگی خوب انواع الیاف (الیاف شیشه ، الیاف کولار، الیاف کربن، الیاف پلی آمید و …)
- متنوع بودن روش های مصرف
خواص رزین های پلی استر غیر اشباع
به طور خلاصه خواص رزین پلی استر غیر اشباع را میتوان به صورت زیر خلاصه کرد:
- استحکام مکانیکی قابل توجه کامپوزیتهای ساخته شده با رزین پلی‌استر غیراشباع در کنار پایین بودن وزن
- قابلیت استفاده از کامپوزیتها برای دماهای عملیاتی نسبتا بالا بین ۸۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد
- مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر جذب آب قابل قبول
- گرانروی پایین نسبت به رزین اپوکسی و قابلیت برس‌خوری و لایه گذاری دستی
- قابلیت استفاده در ساخت قطعات الکتریکی به علت رسانش پایین
- قابلیت استفاده در انواع زیادی از فرایندهای ساخت و فرایندپذیری راحتتر نسبت به رزین اپوکسی
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.