Полиэфирные смолы

Статьи цикла

Исходными материалами для получения полиэфирных смол являются следующие вещества: из спиртов — гликоли (моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, бутиленгликоль), глицерин, пентаэритрит, ксилит; из кислот — ортофталевая, применяемая в виде ангидрида, адипиновая, себациновая, терефталевая, малеиновый ангидрид, а также акриловая, метакриловая. В качестве модифицирующих веществ для полиэфирных смол применяются растительные масла, жирные, смоляные кислоты и др.

Полиэфирные смолы изготавливаются немодифицированные и модифицированные. Разновидностью полиэфирных смол являются глифталевые смолы.

Глифталевые смолы (немодифицированные)

Глифталевые смолы представляют собой продукты конденсации глицерина с фталевым ангидридом.

Процесс образования смолы протекает по схеме, изображенной на рис. 1.

Рис. 1.

При получении глифталевых смол в начале процесса образуются кислые моноэфиры глицерина, при этом кислотность смеси сильно снижается. Затем образуются диэфиры глицерина. Кислые эфиры глицерина реагируют далее и образуют смесь полимеров с различными молекулярными массами. Процесс образования смолы сопровождается уменьшением кислотного числа и числа гидроксильных групп продукта реакции, повышением температуры размягчения, увеличением скорости полимеризации и уменьшением растворимости. Глифталевые смолы готовят в соотношении: глицерин — 29,2%, фталевый ангидрид — 70,8%.

Эта рецептура соответствует молярным соотношениям между глицерином и фталевым ангидридом 2:3, то есть число гидроксильных групп глицерина равно числу карбоксильных групп кислоты. Однако в процессе варки не наступает полной нейтрализации, то есть получения нейтральных эфиров (кислотное число 40 мг/КОН), так как есть опасность перехода смолы из жидкой и текучей в нерастворимый трехмерный полимер. Поэтому процесс заканчивают значительно раньше в зависимости от назначения смолы. Процесс варки глифталевых смол контролируют чаще всего по скорости полимеризации (на электрической плитке при 250 °С). Скорость полимеризации смолы должна быть установлена для каждой партии смолы.

Для изготовления смолы применяют котлы небольшой емкости из алюминия или нержавеющей стали. Технологический процесс изготовления смолы № ГФ-1350 состоит в следующем: в котел загружают глицерин, который нагревают до 120 °С. Затем вводят фталевый ангидрид и расплавляют при перемешивании. По расплавлении фталевого ангидрида массу в котле нагревают до 190–200 °С и выдерживают при этой температуре до получения готовой смолы, которую сливают в противни через нижний спускной кран. По охлаждении смолу размалывают в тонкий порошок на дробилке.

Готовая глифталевая смола по внешнему виду представляет собой твердую хрупкую массу от желтого до темно-коричневого цвета, прозрачную в тонком слое (таблица 1).

Смола должна быть твердой, в изломе зеркально гладкой, однородной по цвету и не должна содержать никаких посторонних примесей. Смола третьей группы может иметь губчатое строение.

Для получения лаков смолу растворяют в спиртотолуольной смеси (1:1). Глифталевые лаки готовят с различным содержанием смолы. Лаки обладают высокой клеящей способностью, довольно быстро высыхают на воздухе с образованием клейкой лаковой пленки, размягчающейся при нагревании. Пленка лака при нагревании медленно переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. Глифталевые смолы и лаки применяют для формующихся и твердых слюдяных материалов и изделий.

Глифталевые смолы (модифицированные)

Кроме чистых (немодифицированных) глифталевых смол широко применяются также смолы, модифицированные растительными маслами или жирными и смоляными кислотами.

Модифицированные глифталевые смолы представляют собой продукты реакции конденсации глицерина, фталевого ангидрида и растительных масел или жирных кислот.

Процесс образования модифицированных глифталевых смол изображен на рис. 2 (R — радикал жирной кислоты).

Рис. 2.

В этом случае начальная стадия смолообразования проходит через моноглицерид с образованием кислого эфира, который, имея свободными одну гидроксильную и одну карбоксильную группы, может вступать в дальнейшую конденсацию как с подобными соединениями, так и с молекулами глицерина и фталевого ангидрида, в результате чего получаются продукты преимущественно линейного строения с высокой эластичностью и малой кислотностью. При дальнейшем нагревании эти смолы могут переходить в пространственный трехмерный полимер за счет двойных связей непредельных жирных кислот. Введение жирных кислот при изготовлении модифицированных глифталевых смол улучшает их свойства: увеличивается влаго-, водостойкость и термоэластичность, уменьшается кислотность, улучшаются электрические свойства. Кроме того, увеличение жирности композиции приводит к удлинению процесса смолообразования и уменьшению скорости полимеризации, снижению твердости лаковых пленок и повышению растворимости в нефтяных углеводородах.

В промышленности модифицированные глифталевые смолы получают следующими способами:

1. расщеплением растительных масел в чистом виде с последующей их переэтерификацией методом алкоголиза;
2. с применением свободных жирных кислот;
3. с применением касторового масла.

Первый способ более сложен и требует особо тщательного контроля. При втором способе процесс идет более просто, легче поддается контролю и качество смол получается более высоким. В производстве электроизоляционных лаков применяются оба способа.

Синтез модифицированных глифталевых смол способом алкоголиза (вытеснение спиртового остатка сложного эфира другим спиртом) заключается в том, что растительное масло подвергается предварительной переэтерификации с глицерином, которая производится обычно в присутствии катализатора — свинцового глета (РbО) в количестве 0,05–0,1%.

Схема реакции переэтерификации представлена на рис. 3.

Рис. 3.

При взаимодействии растительного масла и глицерина образуются смеси неполных эфиров моно- и диглицеридов. Алкоголиз проходит при 220–240 °С, а иногда и выше. Это первая стадия процесса. При избытке глицерина получаются моноглицериды. Об окончании процесса переэтерификации судят по растворимости пробы смеси в этиловом спирте (1:1).

На второй стадии процесса происходит реакция взаимодействия этерифицированных моно- и диглицеридов c фталевым ангидридом при температуре 240–250 °С и выше. Реакция протекает с выделением воды и образованием смешанных глицериновых эфиров фталевой и жирной кислот глифталевой смолы.

При применении свободных жирных кислот реакция взаимодействия между глицерином, фталевым ангидридом и жирными кислотами происходит одновременно при 180 °С. Процесс сопровождается сильным вспениванием вследствие выделения воды. Температура повышается до 250 °С, и масса выдерживается в котле до получения смолы с требуемыми свойствами: вязкостью, кислотным числом и скоростью полимеризации.

По окончании процесса жидкую смолу переводят в смеситель. После охлаждения масса растворяется в соответствующих растворителях.

В некоторые рецептуры глифталевых лаков вводятся в качестве модифицирующих добавок смоляные кислоты (канифоль).

Широкое применение имеют глифталевые модифицированные смолы на основе рицинолевой кислоты (касторового масла), глицерина и фталевого ангидрида. Касторовое масло благодаря наличию оксикислоты (рицинолевой кислоты) легко этерифицируется фталевым ангидридом согласно схеме, изображенной на рис. 4.

Рис. 4.

Процесс образования глифталевых смол, модифицированных касторовым маслом, сопровождается процессом дегидратации касторового масла, которая протекает при 260–270 °С в присутствии катализатора — фталевого ангидрида. В этом случае рекомендуется применять рафинированное касторовое масло или его дистиллированные кислоты. Температурный режим процесса в зависимости от условий и назначения смол может быть в пределах 200–260 °С. При 200–220 °С получают невысыхающие смолы, а при 260–270 °С — высыхающие.

Для модификации глифталей применяют также синтетические оксикарбоновые кислоты, получаемые окислением парафина и других нефтяных фракций. В этих случаях гидроксильные группы оксикислот заменяют глицерин.

При синтезе глифталевых смол выделяется большое количество реакционной воды и при высоких температурах получаются большие потери фталевого ангидрида. Схема установки для синтеза глифталевых (полиэфирных) смол изображена на рис. 5.

Рис. 5.

Введение синтетических жирных кислот или насыщенных жирных кислот (например, стеариновой) повышает теплостойкость лаковых пленок, однако замедляет скорость их высыхания. Это в значительной мере устраняется путем введения в состав лаковой основы меламиноформальдегидной смолы в виде раствора в бутаноле. Увеличение жирности композиции влечет за собой изменение растворимости в тех или иных растворителях. Так, например, смолы немодифицированные или тощие смолы, модифицированные жирными кислотами, растворимы в спиртотолуольной смеси. Жирные смолы, модифицированные растительными маслами, растворимы в смеси нефтяных и ароматических углеводородов.

Пентафталевые смолы

Пентафталевые смолы являются продуктами реакции конденсации пентаэритрита и фталевого ангидрида. Широкое применение в промышленности нашли пентафталевые смолы, модифицированные маслами.

Процесс изготовления пентафталевых смол аналогичен процессу изготовления глифталевых. Растительное масло подвергается процессу переэтерификации с пентаэритритом при 220–230 °С до получения растворимого в спирте продукта, затем производится этерификация этого продукта с фталевым ангидридом при 240–255 °С.

Процесс реакции контролируется по вязкости раствора смолы в скипидаре. Затем готовая основа разбавляется растворителем. Процесс смолообразования при применении пентаэритрита благодаря его большой реакционной способности (при наличии четырех гидроксильных групп) происходит значительно быстрее. По этой причине получение пентафталевых смол с малой жирностью очень затруднительно.

Пентафталевые лаки по сравнению с глифталевыми той же жирности обладают рядом преимуществ: повышенной скоростью сушки, дают более твердую пленку с большей влагостойкостью и блеском, имеют более длительный срок службы и обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Объясняется это строением пентафталевых смол, которые имеют более жесткую пространственную структуру по сравнению с глифталями.

Полиэтилентерефталатные смолы

Полиэтилентерефталатные смолы получаются в результате реакции конденсации терефталевой (парафталевой) кислоты и этиленгликоля.

Процесс образования смолы протекает по схеме, изображенной на рис. 6.

Рис. 6.

Особенностью этого процесса является то, что терефталевая кислота не плавится и не растворяется в этиленгликоле, и реакция проходит в гетерогенной среде. Поэтому для ускорения процесса реакции и избежания перегрева массы необходимо энергичное перемешивание и постепенное введение терефталевой кислоты в реакцию.

В реактор загружают этиленгликоль и часть терефталевой кислоты, которые нагревают до 200–210 °С при энергичном перемешивании. Затем постепенно добавляют остальное количество кислоты.

Дальше конденсацию ведут при 200–250 °С при систематическом контроле кислотного числа смолы. Синтез смол проводится в аппаратах, аналогичных применяемым для получения глифталевых смол.

Промышленный способ получения полиэтилентерефталатной смолы заключается в переэтерификации диметилового эфира терефталевой кислоты этиленгликолем с последующей конденсацией получающихся при переэтерификации низкомолекулярных эфиров по схеме, изображенной на рис. 7.

Рис. 7.

Полученные полиэтилентерефталатные смолы имеют линейное строение, обладают высокой степенью кристалличности и высокой температурой плавления (220–240 °С).

Эти смолы широко применяются для изготовления искусственных волокон и пленок: лавсан (экс-СССР), терилен (Англия), хостафан (Германия). Пленки и волокна из этой смолы обладают высокой механической прочностью, эластичностью и стойкостью к растворителям. Электрические свойства пленок из лавсана высоки, а по теплостойкости относятся к классу изоляции «Е».

Однако благодаря своим термопластичным свойствам полиэтилентерефталат не может использоваться без дополнительной обработки для изготовления лаков, применяющихся для эмалирования проводов, склеивания слюды, пропитки обмоток электрических машин и т. п.

Для изготовления лаков необходимо получить полиэтилентерефталатную смолу с боковыми разветвленными группами, дающими трехмерный пространственный полимер. С этой целью наряду с гликолями применяют и многоатомные спирты (глицерин). Дополнительную конденсацию смолы ведут или прогревом смолы под вакуумом или в среде растворителя, например, трикрезола. В этом случае получают лак 45-процентной концентрации в растворителе (трикрезоле), применяющийся для эмалирования проволоки.

Полиэфирные смолы непредельные (ненасыщенные)

Непредельные полиэфирные смолы представляют собой продукты реакции конденсации гликолей или других веществ, имеющих гидроксильные группы (например, касторового масла) с ненасыщенными двухосновными кислотами или их ангидридами.

Процесс идет по изображенной на рис. 8 схеме.

Рис. 8.

Для уменьшения реактивности и увеличения эластичности вводят двухосновные кислоты: фталевую, себациновую, адипиновую и др. Ненасыщенные полиэфиры модифицируют небольшим количеством одноосновных кислот или одноатомных высокомолекулярных спиртов, при этом получают меньшую вязкость композиции.

Ненасыщенные полиэфирные смолы выпускаются под различными названиями и номерами, но общим их свойством является большая реактивность, то есть способность вступать в реакцию соединения с мономерными ненасыщенными соединениями, которые в одно и то же время являются растворителями этих смол.

Обычно ненасыщенный полиэфир растворяют в стироле, который в присутствии инициатора реакции — перекиси бензоила (или других) — превращается в твердый полимер без выделения побочных продуктов реакции. Вследствие этого изготовление различных изделий на основе этой непредельной полиэфирной смолы не требует применения высоких давлений (как у прессматериалов и пластмасс). Поэтому полиэфирные ненасыщенные смолы называют «контактными» или смолами «низкого давления».

Отвержденные полиэфирные смолы обладают ценными свойствами. В зависимости от химической природы компонентов, входящих в состав смол, а также соотношений между ними получаемые полимеры обладают различными свойствами по эластичности, твердости, механической и электрической прочности, теплостойкости и т. п.

Полиэфирные ненасыщенные смолы в композиции со стиролом и инициатором склонны к преждевременному повышению вязкости и полимеризации. В целях предотвращения этого явления в их композицию при изготовлении вводят специальные ингибиторы: гидрохинон, хингидрон и др. Ингибирующее действие на реакцию полимеризации ненасыщенных полиэфирных смол оказывают медь, сера и кислород воздуха. Особенно эти явления наблюдаются при контакте данных композиций с неизолированной медью в процессе пропитки обмоток или при сушке тонких лаковых покрытий (контакт с кислородом воздуха).

Из ингибиторов применяются в основном гидрохинон и хингидрон.

При реакции сополимеризации композиции ненасыщенных полиэфиров с непредельными мономерными соединениями в присутствии инициаторов выделяется большое количество тепла, поэтому реакция является экзотермической. После достижения максимальной температуры, называемой экзотермическим пиком, происходит падение температуры.

Ингибитор должен, с одной стороны, препятствовать преждевременному загустеванию состава при нормальной температуре, но не тормозить реакцию полимеризации при повышенной температуре, когда это необходимо по условиям производства.

Для отверждения полиэфирных смол при нормальной температуре (15–20 °С) вводятся инициатор и ускоритель (активатор). В качестве инициатора применяют гидроперекиси, например гидроперекись изопропилбензола, а также перекиси диацилов, например перекись бензоила. Наиболее эффективными ускорителями, применяемыми в сочетании с перекисью бензоила, являются третичные амины: диметиланилин и диэтиланилин. Композиция образуется по схеме:

полиэфирная смола + стирол + перекись бензоила + диметиланилин.

С гидроперекисями и перекисями кетонов применяются кобальтовые соли нафтеновых кислот (нафтенат кобальта), «ускоритель НК» (раствор нафтената кобальта в стироле). Для каждого типа инициаторов применяется определенный ускоритель. Наибольшее практическое применение в электрической изоляции имеет композиция перекись бензоила — диметиланилин.

Инициатор и ускоритель обычно вводятся в композицию непосредственно перед употреблением, так как компаунд сохраняет свою текучесть весьма ограниченное время.

Во избежание загорания и взрыва категорически запрещается совместное смешивание инициатора и ускорителя. Рекомендуется отверждающие добавки вводить поочередно: сначала инициатор, затем после тщательного смешивания со смолой добавляется ускоритель. Время полимеризации составов зависит от состава смолы, количества отверждающих добавок, характера инициирующей системы и температуры. Полное отверждение составов при обычной температуре обычно достигается не ранее чем за 10 суток. При повышенных температурах скорость отверждения увеличивается.

Технологический процесс

Процесс изготовления непредельных полиэфирных смол происходит в реакторе из нержавеющей стали или эмалированном, снабженном барботером для ввода инертного газа (азота или СО₂) с обратным холодильником и прибором для измерения температуры.

Процесс конденсации непредельных полиэфиров во избежание их желатинизации производится в атмосфере инертного газа (азота или углекислоты) или в присутствии ингибиторов: ароматических полиоксисоединений или аминов. Конденсация производится также и в среде растворителей с последующей их отгонкой в вакууме.

Ниже приводится технологический процесс изготовления полиэфира № 1.

В тщательно промытый реактор загружаются касторовое масло, малеиновый и фталевый ангидрид.

Реакционная смесь нагревается до 110–120 °С, включаются мешалка и поток азота. Затем температура смеси повышается до 190 °С, и процесс конденсации ведется при 130–140 °С до достижения кислотного числа 75–80 мг/КОН. Затем вводится 2/3 количества этиленгликоля. Температура реакционной смеси поддерживается в пределах 130–140 °С, и после достижения кислотного числа 40–45 мг/КОН добавляется остаток этиленгликоля. Конденсация продолжается при 130–140 °С до получения кислотного числа не более 20 мг/КОН. После этого обогрев выключают, смола охлаждается до 100–110 °С, одновременно продувается азотом и выгружается. Готовая смола хранится в холодном месте. Гарантийный срок хранения 3–4 мес.

В таблице 2 приведены свойства полиэфирных смол, применяемых в электропромышленности.

Примечание.

Полиэфир № 1 (и № 2) должен полностью растворяться в стироле. Раствор с 1% перекиси бензоила (к массе раствора) должен при 60–100 °С в течение 1 часа давать твердый полимер.

Полиэфиракрилаты

Полиэфиракрилаты — это ненасыщенные полиэфирные смолы, получающиеся в результате реакции взаимодействия гликоля, фталевой кислоты и акриловой или метакриловой кислоты. Реакция представлена схемой, изображенной на рис. 9.

Рис. 9.

Этот процесс проводится в присутствии ингибитора и катализатора (серной кислоты) при 90 °С в бензоле (или толуоле), который потом отгоняется вместе с выделившейся в процессе реакции водой. Загрузка компонентов производится одновременно. В первой стадии процесса образуются низкомолекулярные эфиры, имеющие на концах гидроксильные группы, которые во второй стадии процесса взаимодействуют с карбоксилами акриловой или метакриловой кислоты. Благодаря наличию побочных процессов полимеризации за счет непредельных групп акриловой или метакриловой кислоты могут оставаться свободные гидроксильные группы, которые сказываются на свойствах готового продукта. Поэтому полиэфиракрилаты несколько уступают по влагостойкости полиэфирмалеинатам.

Полиэфиракрилаты МГФ-9 и ТГМ-3

Полиэфир МГФ-9 представляет собой вязкую жидкость, содержащую 4% толуола. Полиэфир ТГМ-3 представляет собой низковязкую жидкость, содержащую до 4% бензола.

Полиэфиры МГФ-9 и ТГМ-3 предназначаются в качестве компонента связующих при изготовлении стеклотекстолита, а также для сополимеризации с различными мономерами. Свойства полиэфиракрилатов приведены в таблице 3.

Полиэфирные смолы – что это? Применение, особенности технологии производства

Индустриальная революция, начавшаяся еще на стыке 19-го и 20-го веков, подарила миру не только переход от мануфактурного производства к фабричному и замену ручного труда машинным, но и стала началом настоящего прорыва в области химии. Уже в середине прошлого века человеку были известны технологии производства полиэфирных смол, которые сегодня применяются повсеместно в промышленности и строительстве.

Что такое полиэфирные смолы?

• Полиэфирная смола – это уникальный по своим свойствам продукт, который получают в результате сложного процесса смешивания и переработки (так называемой поликонденсации) многоатомных спиртов, которые являются продуктом нефтехимической переработки, многоосновных кислот, а также ангидридов и растительных масел

Эти смолы находят широкое применение практически во всех отраслях промышленности (машиностроение, судостроение), в строительстве, в производстве спортивного снаряжения (шлемы, доски для серфинга) и во многих других сферах. Это обусловлено уникальными свойствами, которыми обладают конечные продукты на основе полиэфирных смол. Если речь идет о корпусах водного транспорта, литьевых формах или каких-либо других деталях, для изготовления которых применяются литьевые смолы, то это легкость и прочность, если об утеплении (вспененный полиуретан или твердые пенопласты), то это минимальные показатели теплопроводности, долговечность и надежность.

Полиэфирные смолы не боятся влаги, устойчивы к перепадам температуры и к механическим воздействиям, устойчивы к воздействию химических веществ (за исключением промышленных растворителей). Они долговечны (эксплуатационный срок вспененных полиуретанов превышает 50 лет), универсальны.

Уже в 50-е годы прошлого века США являлись лидером по объемам производства полиэфирных смол на основе гликолей, ксилита, глицерина и кислот. И уже к концу 50-х годов определенную долю производства занимали экологически чистые полиэфирные смолы, основой для изготовления которых становились растительные масла (касторовое, подсолнечное, соевое, рапсовое). Однако в силу определенных причин (больших объемов нефтедобычи и доступности нефтепродуктов, вектора развития нефтехимической промышленности) производство экологически чистых смол получало меньшее распространение.

Сегодня ситуация меняется в диаметрально противоположном направлении. Экологическое состояние планеты все больше заботит умы не только ученых или представителей экологических организаций, но и рядовых граждан. Однако даже в Европе, страны которой позиционируют себя как лидеров производства экологически чистого сырья и продукции, доля изготовления натуральных полиолов составляет около 2-3% от объема производства полиэфирных смол на основе нефтепродуктов. А вот в России компания «Экотермикс» становится настоящим новатором, открывая производство натуральных полиэфирных смол на основе полиолов, полученных из растительных масел.

Экологически чистые полиэфирные смолы

Использование растительных масел в качестве основы для получения натуральных полиолов позволяет производить полиэфирные смолы с теми же свойствами (а иногда даже с более высокими показателями), что в случае использования нефтепродуктов. Именно такую технологию было решено принять за основу на собственном производстве «Экотермикс», так как получение экологически чистых полиолов из восстанавливаемого сырья положительно сказывается на экологическом состоянии планеты, позволяя сокращать объемы нефтедобычи.

• Полиол – основа, базовый компонент для получения двухкомпонентной полиэфирной смолы или твердого/вспененного полиуретана

Алкоксилирование и переэтерефикация – это две основные реакции, протекание которых обеспечивается передовым высокотехнологичным оборудованием в производственных условиях, и в результате которых можно получать полиолы, содержащие до 70-80% возобновляемых веществ. Фактически, это успешная попытка уйти от применения ископаемых и не возобновляемых ресурсов, переработка которых связана с нанесением значительного ущерба окружающей среде. Кроме того, это полная независимость от ситуации на нефтяном мировом рынке.

Плюсы использования натуральных полиолов и полиэфирных смол

Использование натуральных и экологически чистых полэфирных смол связано с целым рядом весомых преимуществ:

• Возможность снижения вредоносного воздействия на окружающую среду за счет снижения объемов нефтедобычи и нефтепереработки
• Полная безопасность продукта для человека и окружающей среды
• Дополнительная экономия материальных средств – зачастую натуральные полиэфирные смолы обходятся дешевле, нежели их аналоги, изготовленные из нефтехимического сырья

Компания «Экотермикс» предлагает вам натуральные полиолы исключительно высокого качества, изготовленные на основе растительных масел и продуктов переработки жестких полиуретановых пен. На их основе можно получать вспененные и жесткие полиуретаны, литьевые смолы. Произведенные на нашем производстве натуральные полиолы обеспечивают конечному продукту высочайшие эксплуатационные характеристики. При этом стоимость этих полиолов более чем привлекательна!

Области применения полиэфирных смол

• Смолы общего назначения;
• Смолы специального назначения;
• Смолы с малой эмиссией стирола;
• Смолы для искусственного камня;
• Смолы используемые в судостроении;
• Смолы для производства стеклопластика;
• Смолы трудногорючие и самозатухающие;
• Смолы для армирования акрилового и АБС/ПММА листа;
• Смолы используемые в автомобильной промышленности.

марки, типы, изготовление, характеристики и порядок применения

Полиэфирная смола — широко эксплуатируемый материал, который находит применение в разных сферах промышленности. Пользоваться им можно даже в домашних условиях, если точно знать, как работать с этим средством. Технологию нужно строго соблюдать, только в этом случае результат будет качественным.

Изготовление смол

Полиэфиры — продукты нефтехимии, которые берут свое начало в ходе перегонки нефти. Производство начинается именно с нефтепереработки, в итоге выделяются такие компоненты: бензол, этилен, пропилен. Далее эти вещества подвергаются различным химическим реакциям для изготовления гликолей, многоосновных кислот, антигидридов. Ингредиенты соединяют и уваривают вместе, в результате получается базовая смола.

Получение готовой полиэфирки включает разведение базовой смолы растворителем — стиролом. Это вещество имеет высокую токсичность, в готовом продукте способен составлять до ½.

Указанный этап производства может быть конечным, и продукт поступает на реализацию. Но чаще всего схема переходит на второй этап, где в состав вводится ряд добавок в зависимости от назначения материала. Дополнительные компоненты обеспечат нужные свойства. Это могут быть пластификаторы, связующие добавки, пигменты (колеры) и т. д.

С момента окончания производства срок годности смеси ограничен. Дело в том, что после окончательной укомплектации начинается постепенная полимеризация материала или отверждение. Чем дольше хранится средство, тем хуже его качество. Для замедления полимеризации используют хранение в холодильниках.

Перед непосредственным нанесением смолы ее надо в определенных пропорциях разбавлять отвердителем, смешивать с активатором, катализатором, которые обеспечат нужную химическую реакцию с выделением тепла, поэтому масса обретет нужные характеристики — плотность, прочность, влагостойкость.

Производители выпускают однокомпонентные средства — к ним надо дополнительно покупать отвердители, двухкомпонентные материалы. Последние включают два флакона — смолу и отвердитель.

к содержанию ↑

Характеристики материала

Насыщенные полиэфирные смолы на вид представляют собой медоподобную жидкость темно-коричневого, желтого цвета. Как правило, она прозрачная, не имеет посторонних включений. После смешивания с отвердителем материал густеет, переходит в желеобразное состояние, потом становится похожим на резину и, наконец, твердеет. Окончательно затвердевший материал может подвергаться окрашиванию — хорошо ложится краска и лак.

Полиэфирные смолы отличаются такими свойствами:

• низкая теплопроводность;
• высокая влагостойкость;
• долгий срок эксплуатации готовых изделий;
• стойкость к перепадам температур, УФ-излучению и механическому воздействию;
• противодействие влиянию химических веществ;
• универсальность, широкая сфера применения;
• отличная адгезия к стекловолокну, стеклоткани, бумаге, металлу;
• электроизоляционные свойства.

К минусам материала можно отнести большую, по сравнению с эпоксидной смолой, усадку, высокий класс опасности для человека. Материал токсичный, работа требует осторожности.

Сейчас выпускаются современные полиэфирные смолы без стирола. В отличие от неорганических смесей, в них нет опасных компонентов. В составе живица, растительные масла (рапсовое, соевое, касторовое). Из масел добывают экологически чистые полиолы — базовые компоненты для изготовления двухкомпонентных полиэфирных смол. Из полиолов готовят вспененный полиуретан.

к содержанию ↑

Сфера применения

Что можно сделать на основе полиэфирных смол? Сфера их применения очень широка. В комбинации со стеклотканью они позволяют получить стеклопластик нужной степени прозрачности. Изделия из него есть в любом магазине сантехники, например, душевые кабины. Смолы входят в состав лакокрасочных материалов, клеевых смесей, компаундов — полимеров для изготовления радиодеталей, электротехнического оборудования. Их вводят в мастики, замазки, композиции для наливного пола, для подиумов.

Стеклопластик применяется в отливке статуэток, галантереи. Полиэфиркой пропитывают пористые материалы для их герметизации, например, для стабилизации древесины. Полиэфирная смола может участвовать в процессе изготовления сотопластов, иных пластмасс, волокнистых плит из дерева, асбоцементных плит.

В кораблестроении использовать смолы можно для:

• соединения деталей кораблей, катеров;
• придания герметичности лодкам;
• уплотнения иллюминаторов;
• обработки корпусов.

Полиэфирная смола применяется для ремонта бамперов авто, пластик на ее основе служит базой для изготовления деталей автомобилей. С добавлением полиэфирок делают автомобильные грунтовки и шпаклевки. Стеклопластик вкупе с красителями применяют для литья осветительных приборов, подоконников, карнизов, кровель. Литьевой метод используется для создания искусственного камня.

к содержанию ↑

Марки и производители

Выпускаются разнообразные полиэфирные смолы отечественных и импортных производителей. Упаковки большинства смол — от 1 килограмма и более.

Neon S-1

Neon S-1 от Ремполимер — предускоренная тиксотропная смола, которая обладает низкой вязкостью, средним уровнем химической активности. В составе присутствует стирол, наполнители высокого качества. Средство считается одним из лучших для ремонта лодок, катеров, автотюнинга. Дает минимальную усадку, после разбавления его надо наносить в течение 15 минут. Время полимеризации — 45 минут.

Рефлекс

Reoflex Repair Resin или полиэфирная смола Рефлекс — средство для ламинирования, имеет ортофталевую основу и пониженное количество стирола. В описании указано, что смола обладает высокой адгезией к металлу, лакокрасочным покрытиям, древесине, ламинату, грунтам.

Полученное покрытие имеет высокую прочность к механическому повреждению, вибрации, стойкое к перепадам температур, влиянию смазок, бензина, масел. Добавление специальных компонентов позволяет пластифицировать материал и применять для ремонта бамперов, заполнения щелей в металле.

к содержанию ↑

Смола для литья Norsodyne O-12335 AL

NorsodyneO-12335 AL — предускоренная прозрачная смола, имеет высокую стойкость к ультрафиолету. Отличается довольно большим временем желатинизации — 16 – 22 минуты. Разводить ее нужно отвердителем Бутанокс в объеме 0,03 % от общей массы. Используется для обработки пористых материалов, как клей для резиновых лодок, ремонта автомобилей. Допускается применение при температуре от +15 градусов.

Novol Plus 720

Новол Плюс 720 (Novol Plus 720) — еще одно популярное средство, которым можно клеить резиновые изделия, заделывать дыры, отверстия, усиливать пластиковые конструкции. С его помощью ремонтируются кемпинговые прицепы, яхты, автомобильные кузова.

Как отвердитель применяется Бутанокс, его можно заменить 50 % пастой перекиси бензоила. Полиэфирная смола имеет высокую прочность, отлично шлифуется, может покрываться полиэфирными шпаклевками. Расход 1м2 при использовании в качестве клея небольшой, средство может применяться со стекломатом.

к содержанию ↑

Другие марки

Склеивать различные поверхности, проводить их ламинирование можно при помощи смолы полиэфирной Eskim ES-1060. Состав менее вязкий, чем большинство материалов, поэтому отличается легкостью нанесения.

Особое свойство — низкая чувствительность к количеству растворителя и температуры для отверждения. Легко добавить в смолу любую колеровку своими руками, смола сочетается с большинством пигментов. К средству можно досыпать цемент, тальк, гипс и применять для изготовления наливных полов.

Полиэфирная смола Polipol 3401-А — ортофталевый материал с низкой усадкой, практически не деформируется после отверждения. Широко используется для производства химически стойкой тары, деталей катеров, аттракционов, бассейнов. Сколько сохнет средство? Время гелеобразования — 30 минут, дальнейшее отверждение зависит от температуры в помещении.

к содержанию ↑

Особенности ненасыщенных полиэфирных смол

Основное отличие ненасыщенных смол от насыщенных — в составе, точнее, в количестве определенных компонентов. Ненасыщенные средства более популярны, ведь для их полимеризации не нужна высокая температура, составы отвердевают даже при +23 градусах. Плюсом можно назвать меньший вред для здоровья — отсутствует выделение побочных продуктов.

Материал используется для изготовления армированного пластика, литой изоляции, стеклопластикового покрытия, радиоприборов, электроприборов. Подойдет и для корпусов лодок, катеров, яхт, применяется в авторемонте и автомобильной промышленности.

к содержанию ↑

Растворители, ускорители и ингибиторы

Обязательный компонент смолы — растворитель-мономер. Нужен для разведения, снижения вязкости (сам полиэфир очень густой), как участник сополимеризации. Для перевода материала из жидкого состояния в твердое применяются катализаторы, например, гидроперекись (позволяет полиэфирке обрести конечные свойства).

Ускоритель вводят в состав сразу либо добавляют, чтобы стабилизировать массу, в процессе эксплуатации. Обычно в качестве ускорителя выступают соли кобальта. Без последовательного применения таких веществ процесс отверждения будет происходить медленно или преждевременно, готовое изделие будет испорчено.

к содержанию ↑

Работа с полиэфирной смолой

Вначале следует точно отмерить объем смолы и ускорителя, пропорции всегда указываются в инструкции. Рекомендуется начинать работу с минимального количества материалов — не более 0,5 – 1 литра. Ускоритель добавляют постепенно, после тщательно размешивают смолу. Быстрые движения недопустимы — так в массу попадет много воздуха.

При введении раствора возможна смена оттенка жидкости (становится синего цвета), сильное нагревание. Если температура полиэфирки повысилась, это означает начало процесса полимеризации.

Когда требуется замедлить отверждение, можно поставить емкость с массой в таз с холодной водой. Переход жидкости в желатинообразное состояние означает окончание периода ее использования. Обычно такой процесс занимает 20 – 60 минут. Склеить изделия или нанести смолу на поверхности надо раньше, после желатинизации перемещать материал уже нельзя. Далее надо дождаться полной полимеризации — от нескольких часов до 2 суток, но окончательные свойства полиэфирка обретет через 1 – 2 недели.

к содержанию ↑

Полиэфирные смолы и стекломаты

Стекломаты — стекловолокно, нарубленное мелкими кусками (до 5 см). Их соединяют между собой и используют подобно стеклоткани. Для изготовления стекломатов применяется полиэфирка. Их прочность ниже, чем у стеклоткани из-за более коротких волокон, зато в работе они намного легче.

После пропитывания смолой материал становится похожим на губку, хорошо сгибается и обретает нужную форму. Существуют тонкие стекломаты (стекловуаль) и очень толстые, как одеяло.

к содержанию ↑

Изготовление искусственного камня

Кроме прямого предназначения, полиэфирка широко применяется для изготовления искусственного камня. Для этого смола смешивается с наполнителями, минеральной крошкой, красителями, полимерами, стеклом.

Чтобы сделать крупные изделия (столешницы, карнизы), применяют метод литья — укладывают наполнитель в форму, заливают полиэфирной смолой. Так своими руками делают изделия из мрамора — смешивают полиэфирку и крошку искусственного мрамора, заливают в нужную форму. Сушат изделие в сушильном шкафу под действием горячего воздуха.

к содержанию ↑

Опасность и вред для человека

Вредные компоненты присутствуют в составе практически всех материалов неорганического происхождения. Особенно токсичен стирол, это вещество весьма огнеопасно. Работать с полиэфиркой надо всегда с соблюдением мер защиты. Глаза предохраняют от паров и брызг специальными очками, органы дыхания защищают респиратором.

Чем отмыть материал, если состав попал на кожу? Надо сразу же тщательно промыть это место с мылом, но лучше использовать особый состав для очищения полиэфиров. Помещение должно хорошо проветриваться, исключается работа рядом с источниками огня. Тушение при возгорании запрещено проводить водой, надо применять огнетушитель или песок.

Кварцевый искусственный камень — это… Что такое Кварцевый искусственный камень?

Кварцевый искусственный камень — это соединение природного минерала кварца, высококачественной полиэфирной смолы и цветовых пигментов. Причем, доля природного кварца, одного из самых прочных природных материалов, составляет 95 %. Доля смолы и пигментов составляет 3 и 2 % соответственно. Твердость кварцевого искусственного камня по шкале Мооса составляет 7 баллов, в то время как твердость гранита составляет 6 баллов.

Технология производства

Искусственный кварцевый камень получают путем вибропрессования материала в условиях вакуума и высокой температуры. Так, при производстве кварцевого агломерата в качестве доминирующего материала используют жильный кварц, который дробят в крошку, промывают, высушивают и сортируют по фракциям различных размеров. Поставщиками кварца для производства искусственного кварцевого камня служат Турция, Индия и Россия. Для получения определенной цветовой гаммы и текстуры поверхности, кварцевая крошка в определенных пропорциях перемешивается с красящими пигментами и между собой. В полученную смесь добавляется ненасыщенная полиэфирная смола, которая представляет собой связующее вещество. Полученный материал выглядит полностью, как натуральный камень, однако при этом он лишен недостатков натуральных материалов.

Торговые марки

Существует несколько методик производства искусственного кварцевого камня, однако наиболее известной является технология Bretonstone. На мировом рынке продукция известна под такими брендами, как Caesarstone, QuartzMaster, SantaMargherita, Silestone, Technistone, Quarella и многие другие.

Отличительной особенностью искусственного камня является его уникальная прочность и устойчивость к механическим воздействиям. Кроме того, благодаря технологии производства, можно говорить об отсутствии пор в структуре материала и, как следствие, о таких характеристиках, как влагонепроницаемость, устойчивость к перепадам температур.

Применение

Благодаря этим несомненным достоинствам искусственного кварцевого камня перед натуральными материалами, сфера применения этого агломерата постоянно расширяется. Так, уже сегодня кварцевый камень применяется практически во всех областях ремонта и отделки помещений. Столешницы, подоконники, барные стойки, мойки, рабочие поверхности — перечислять можно практически бесконечно. При этом, стоит отметить, что с равным успехом можно использовать искусственный кварцевый камень, как в жилых помещениях, так и в некоторых помещениях общественного назначения, будь то кафе или рестораны, сауны или бассейны.

Уникальная долговечность, возможность создавать любые формы изделий из кварцевого агломерата, устойчивость к различным повреждениям, легкость в уходе — все это привлекает внимание потребителей. Разумеется, нельзя обойти свои вниманием и дизайнерские свойства искусственного кварцевого камня — на современном рынке этот материал представлен в широчайшей цветовой гамме, отличаясь также и текстурой поверхности, и формами изделий.

Примечания

Литература

• Телепнева, И. В. Камень в интерьере [Учеб. пособие] / И. В. Телепнева; Урал. гос. архитектур.-художеств. акад. Екатеринбург: Урал. гос. архитектур.-художеств. акад., 1996
• Зискинд, М. С. Декоративно-облицовочные камни / М. С. Зискинд Л.: Недра: Ленингр. отд-ние, 1989

Эксперимент с полиэфирной смолой

Приветствую, коллеги!

Сегодня хотелось бы снова поднять тему постобработки, но в этот раз без растворителей, грунта и в некоторых случаях даже без краски)

В ожидании очередной коробочки с пластиком от GREG, остатки предыдущей катушки можно смело потратить на себя) В мастерской у меня неприличное обилие баночек, коробочек и флакончиков, поэтому разнообразить это безобразие я решил путем печати стаканчика под всякую фигню ручки и карандаши)

Спустя 6 часов (рискнул на ночь поставить), родился вот такой черепок-карандашник:

Сразу оговорюсь — принтер мой печатает далеко не хорошо, даже очень далеко, ибо в перспективе собрать принтер получше, а до ТО Прюши потом доберусь))) Пластик ABS(GREG само собой)ведет себя молодцом, прилип к столу знатно, печать прошла успешно даже без поддержек, правда наш подопытный лишился нескольких зубов из-за этого)))

Печать производилась за пару дней до установки новых окон в квартире, поэтому сквозняк(принтер стоит на кухне у окна) слегка навредил, став причиной парочки небольших расслоений…надо было ставить слой 0,15 вместо 0,2.

Принес в мастерскую сие изделие и сижу работу работаю, поглядывая на банку грунта…

‘И чего? Опять зальёшь грунтом и снова ничего не напишешь на 3DToday, бездельник!’ — сказала мне лень и напрочь отбила желание мыть краскопульт после грунта 🙂

Ладно, лень 🙂

Наши заграничные коллеги вовсю рекламируют дивную субстанцию чудотворного характера, превращающую изделия в блестящие и гладкие чудеса с тихим намеком на превосходность :):)

Поскольку сейчас плотненько работаю со стеклопластиком, то почему бы не провести эксперимент? Чем мы хуже то?Смола есть, всё есть! Благо эту мысль мне лень отбивать не хотела))

Пошел к стеллажу и отлил чуток черного гелькоута и два чутка полиэфирной смолы в стаканчик.

Немного теории:

Гелькоут(гелькоат, как хотите) — по сути та же смола, но бывает иного состава, а так же содержит пигмент, тиксотропные и функциональные добавки. Является защитно/декоративным покрытием изделий из стеклопластика в частности. Бывает цветной или прозрачный, а так же для нанесения кистью или напылением. У меня для кистевого нанесения — более густой. Важное свойство — тиксотропность, которая не дает составу стекать с наклонных поверхностей.

Смола — тут всё ясно за одним исключением, в ней содержится парафин(в гелькоуте нет), который высвобождается при полимеризации и ограничивает доступ кислорода, от чего смола не липкая после застывания.

Если бы я нашел свой раствор парафина в стироле, то сделал бы ТОПкоут — не липкий гелькоут, который применяется в качестве краски для готовых изделий.

В итоге смола даст парафин, а гелькоут — густоту…прекрасный дуэт!))

Едем дальше.

Состриг половину щетины кисточки, чтобы наносить смесь более нежно)

Данное зелье будет неплохо растекаться за счет текучести смолы, иметь цвет за счет пигмента и не будет сильно стекать вниз за счет части гелькоута…теоретически всё хорошо, приступим к практике.

Добавив приблизительно пару процентов отвердителя, затем тщательно перемешав, приступил к нанесению…сначала ‘скупой’ кистью, суховато размазывая смесь по поверхности, а затем обильнее, заполняя ребристость, лёгкими мазками разглаживая места с избытком ‘мазюки’ 🙂

Не стоит мучить себя догадками — я ВООБЩЕ ничего с черепом не делал, ни шкурил, ни проклеивал расслоения — оставил всё на ‘съедение’ мазюке))) Я лишь вкрутил три самореза, чтобы у бедного Йорика появились ‘ножки’;))

Итог виден на фото — всё укрылось мазюкой, остались лишь следы от мазков кисти, ну и ладно, это ж эксперимент)

Оставил до утра…а на столе меня уже ждал череп с застывшей смолой:

Видно, что состав стал слегка матовый, совсем не липкий, видно небольшую ребристость на лбу.

‘И чего? Типа всё?! Сфоткал череп, скинул в статью и горд собой? Давай доводи до ума свое безобразие, бездельник!’ — сказало вдохновение, пнув меня к стеллажу на поиски наждачки)

Параллельно вспомнилось:

Но беда моя, друзья, одна:

Пред глазами муза целит взглядом,

Прожигает пламенно меня

И кричит, как бешеная кошка:

– Сядь, гусар отважный, на коня,

И блесни талантами немножко! (с)

Потерев буквально пару минут наждачкой на поролоновой основе типа FINE, следы ребристости ушли моментально. Взял SUPER FINE и слегка пробежался по всей черепушке, чтобы ‘набить риску’ так сказать, ибо появилась идея:

А что же дальше? А дальше можно в земле вывалять и на полку поставить…

Хотя нет, не то, просто покрашу…или…не просто…

Есть у меня много красок, лаков и еще всякой гадости, но есть и экзотика)

Для этого надо неряшливо отполировать череп, чтобы создать ‘потёртости от времени’. Обезжирить опосля обязательно)

А теперь в дело идёт краска с эффектом хрома и аэрограф:) Не путать с краской в баллонах, это не то.

На минимальной подаче с завышенным давлением, лёгкими напылениями, наш череп приобретает металлический блеск)

Фишка краски в том, что чем лучше блестит поверхность — тем круче зеркальный эффект вплоть до почти зеркала.

Как я и хотел — якобы металлическая отливка, небрежно отшлифована и слегка заполирована в выпирающих местах) Добавить немного ‘темноты’ во впадины и меж зубов и от старого гаражного трофея не отличить!) Хотя сотрудники и так не поверили, что он пластиковый, пока внутрь и снизу не заглянули))

На этом всё, дорогие друзья, ниже будут мысли вслух, ведь не так часто нам приходится содержательно поболтать о том и о сём, да сделать выводы об этом же)

Буду ли использовать это прием в дальнейшем? Безусловно! Мне понравился этот эксперимент и его результат) Может не везде, может частично, но это вполне годное решение, мне зашло)

Кушает ли смола АБС? Да, без сомнений. Не только кушает, но и сглаживает, а помимо всего — я не упомянул от расслоении…Почему? А зачем, если смола попала в щель и склеила собой слои) Считаю полиэфирку для АБС лучшим вариантом.

Что будет с ПЛА? Понятия не имею))) Может и проведу эксперимент, но это не точно)

Сложно ли пользоваться подобным приемом? Да не особо, надо лишь наловчиться ровно класть состав, поэкспериментировать с густотой и куда-то деть запах смолы…в этом эпоксидные составы выигрывают — дома никто не убьет)))

Краска…дорогое удовольствие, я брал по 1200 р. за 100 грамм, так и называется ‘Хром эффект’. Если не брать в расчет каталитическое хромирование, то из напыляемых красок я еще не встречал лучше.

До встречи в комментах и новых постах! Всех благ и творческих успехов, друзья!

Информация о компании U-POL

История создания

История компании уходит корнями в 1908 год, когда индустриальный химик Бернадр Дэвид создал компанию по производству химических компонентов в Гамбурге. В 1949 году его сын Вальтер Дэвид эмигрирует в Англию и, продолжая дело отца, основывает компанию W. David’s & Sons в Лондоне.  Компания специализируется на производстве полиэфирных шпатлевок под брендом ISOPON и вскоре выводит на рынок первую в Европе готовую к использованию шпатлевочную массу.

В 1964 году компания основывает современное технологичное производство в городе Велинборо (Великобритания), где в настоящее время находиться основной производственный комплекс U-POL. В 1977 году, в свете быстрого глобального роста, компания меняет свое название на U-POL, что является аббревиатурой основного компонента при производстве шпатлевок и отражает историю возникновения компании.

* unsaturated polyester, что переводиться с английского как нeнасыщенная полиэфирная смола.

Стремление к глобальному развитию и непрерывные инновации позволили U-POL занять лидирующее место среди мультисистемных компаний на мировом рынке. Компания имеет 12 представительств и осуществляет продажи и техническую поддержку в 109 странах. В настоящее время U-POL — мировой лидер в области материалов для кузовного ремонта, нацеленный на обеспечение потребителей материалами наивысшего качества. Являясь пионером в разработке мультисистемных материалов, U-POL производит широкий ассортимент надежной высококачественной продукции по справедливой цене. Большинство материалов U-POL находятся в среднем ценовом сегменте. Однако широкий ассортиментный ряд представляет продукты, как в премиальном, так и экономичном сегментах, позволяя формировать уникальные торговые предложения, востребованные среди дистрибуторов и ремонтных производств. 

Стратегия развития

Основным направлением работы компания выбрала рынок материалов для восстановления и ремонта кузовов автомобилей, что принципиально отличается от производства материалов для  конвейерного производства автомобилей. Это накладывает целый ряд дополнительных требований в области качества, технологии применения и совместимости производимых материалов. Технические специалисты U-POL хорошо понимают особенности работы кузовных станций, особенно за пределами крупных мегаполисов, создавая материалы с учетом специфики и реальных  условий на ремонтных производствах. Особое внимание в лабораторно-испытательном комплексе компании уделяется анализу материалов других производителей и тестированию продукции U-POL на предмет полной совместимости.    

Ассортимент продукции включает в себя более 600 наименований и удовлетворяет потребности современной станции кузовного ремонта в лакокрасочных и расходных материалах более чем на три четверти. Это является результатом реализации стратегии One-Stop-Shop (Магазин Одной Остановки). Широкий портфель брендов и маркетинг компании U-POL — являются лидирующими среди конкурентов в данной области. Компания регулярно выводит на рынок инновационные продукты, что гарантирует успешный рост. Основными товарными группами U-POL являются широкие линейки лаков, грунтов, шпатлевок и материалов в аэрозольной упаковке. В ассортимент продукции входит полировальная система QW333,  обезжириватели и очистители, добавки, усилители адгезии и ускорители сушки, герметики, защитные покрытия, а также абразивы и расходные материалы под брендом MAXIMUM.

 Шпатлевки — от эконом до VIP 

Изначально, шпатлевки производства U-POL отличались самыми высокими стандартами качества, которые повышаются и в наши дни, прежде всего за счет используемых в производстве высококачественных смол и их высокой концентрации в смеси. Это позволяет шпатлевке обладать превосходными свойствами. В настоящее время ассортимент шпатлевок состоит из  более чем 22 товарных позиций, каждая из которых поставляется в разных форматах: начиная от жестяных банок различного объема, заканчивая шпатлевкой в пластиковых пакетах.

Отдельно стоит остановиться на инновационной мягкой упаковке. Шпатлевка в мягкой пластиковой упаковке является запатентованным ноу-хау U-POL. Обладает целым рядом дополнительных качеств по сравнению со шпатлевками в жестяной банке, основные из которых: более точное дозирование шпатлевки и отвердителя, 100% использование материала из пакета, отсутствие дополнительных потерь ввиду отсутствия высыхания шпатлевки, отсутствие скапливания грязи и посторонних частиц в пакете и дополнительная чистота рабочего места. Однако одним из самых главных качеств данного формата упаковки является снижение стоимости шпатлевки для конечного потребителя. При неизменном качестве это наилучший выбор тех, кто стремится к оптимизации затрат и при одновременном повышении качества работ. Разработанные технологами компании формулы, основанные на использовании высококачественных смол, делают большинство шпатлевок универсальными (предназначенными для работы как с металлическими поверхностями включая алюминий и гальванизированные детали, так и для работы с пластиковыми поверхностями) и легкими в нанесении и обработке.  Подтверждая репутацию новатора, U-POL разработал эксклюзивные шпатлевки не имеющие прямых аналогов на рынке: самовыравнивающаяся шпатлевка DOLPHIN и легкошлифуемая шпатлевка с карбоновым волокном SMC. Все шпатлевки U-POL производятся с использованием вакуумной технологии, это полностью исключает присутствие воздуха в шпатлевке и предотвращает образование пор при ее дальнейшем использовании. 

Палитра для смешивания шпатлевки ONION BOARD является инновационным продуктом, настолько востребованным и повседневным, что ее можно встретить на страницах многих технических презентаций и инструкций премиальных брендов. Палитра позволят произвести смешивание шпатлевки и отвердителя без замешивания воздуха, что предотвращает образование пор при дальнейшем использовании.    

Лаки и грунты

Компания обладает одной из самых современных в Европе линий по производству жидких материалов для кузовного ремонта. На линии выпускаются расширенные линейки UHS грунтов и HS лаков, отвердители, разбавители и эмали объединенные под брендом SYSTEM 20, которые, на ряду с традиционными материалами, имеют и эксклюзивные позиции.  Отличительной особенностью грунтов U-POL является их антикоррозийные и антиусадочные свойства и универсальность. Это позволят применять их как грунт-наполнитель, грунт-выравниватель и грунт «мокрый по мокрому». Отдельного внимания заслуживает толстослойный грунт S2025, который при привлекательной цене обладает относительной плотностью 1.72 г/л. Данный показатель ставит его в один ряд с уникальными продуктами премиального сегмента. В линейке финишных покрытий наряду с кристально чистым лаком S2080, рекомендуемым специалистами компании для окраски сложных цветов, есть специализированные медленный и быстрый лаки.  Последний, обладая всего лишь 2-х часовым временем сушки при 20°С, отлично полируется и незаменим в условиях невысоких температур в ремонтном цеху.   

Уникальные аэрозоли

Отдельного внимания заслуживает группа аэрозолей U-POL, состоящая из премиальных профессиональных линеек  CONVENIENCE и SYSTEM 20, аэрозолей для ремонта пластиков под брендом PLAST X и более доступной линейки Power Can; всего более 50 наименований. Органично дополняет рыночное предложение система наполнения аэрозолей CUSTOM CAN Центр Цвета, в которую входят машина по наполнению аэрозолей и предварительно заряженные баллоны, включая аэрозоли для водных базовых покрытий.  Аэрозольная группа U-POL представляет собой широкий ассортимент материалов, начиная с протравливающих и провариваемых грунтов, лаков и грунтов для точечного ремонта, и заканчивая усилителями адгезии и эмалями. Особой гордостью производимой компанией продукции являются специализированные профессиональные аэрозоли:  непревзойденный по толщине покрытия толстослойный грунт HIGH #5, разбавитель для переходов S2043, сухой проявитель для шлифования S2004, толстослойный грунт для ремонта пластиков PLAST X3, который отлично справляется с «трудными» пластиками на автомобилях корейского и японского производства.

Помимо вышесказанного необходимо отметить наличие в ассортименте компании расширенного перечня расходных и абразивных материалов от укрывочной пленки, фильтров, комбинезонов и протирочных салфеток до абразивных кругов с 7, 9, 15 отверстиями и матирующих листов.

Заводы пластмасс России — полный список производителей

Предприятия по переработке пластических масс относятся к категории высокотехнологичных производств. Классификация предприятий не имеет четко очерченных границ, т.к. многообразие видов материалов (пластмасс), способов их обработки и объемы накладывают определенные требования и создают особые условия для каждого предприятия. Вариант набора элементов основных параметров может служить квалификационным признаком.

Тип материала

Предприятия, как правило, используют ограниченную номенклатуру материалов. Это связано с особенностями обработки разных видов пластмасс, которые, в свою очередь, требуют специализации оборудования. К примеру, технологии прессования реактопластов и термопластов различаются кардинально, а в классе термопластов существуют технологии и режимы, которые применимы только к конкретному виду пластика.

Базовый вид продукции

По этому признаку заводы можно разделить на предприятия по изготовлению:

• листовых и пленочных материалов;
• профилированных изделий;
• объемных изделий.

Первые два производства используют экструдеры, которые формуют изделие определенной формы и длины. Линейные размеры определяются конфигурацией формообразующей части экструдера и емкостью бункера (технологией подготовки материала). Вспомогательные механизмы формируют бухты или режут на мерные детали и упаковывают. Для этих производств характерна высокая степень автоматизации работ, большие перерабатываемые объемы и развитая транспортная структура. Территориально предприятия приближены к месту производства используемого материала либо являются подразделением производителя пластмассы.

Категория заводов по производству объемных изделий чрезвычайно обширна. Сложность этих производств заключается в разнообразии изделий. Специализация завода во многом определяется той отраслью, на которую ориентировано производство.

В общем виде их можно разделить на предприятия обслуживающие:

• электротехническую промышленность;
• промышленность, связанную с производством транспортных средств;
• строительную промышленность;
• пищевую промышленность;
• производство товаров народного потребления.

Заводы, ориентированные на производство ТНП, находятся в наиболее сложном положении, т.к. вынуждены гибко реагировать на изменения конъюнктуры, что связано с изготовлением новых прессформ, технологической оснастки и освоением новых материалов.

Базовая технология

Технологии обработки пластмасс зависят от базового вида продукции и в меньшей степени от отрасли, в которой они применяются.

Типы технологий:

• экструзия или вальцовка;
• прессование;
• пневматическая или вакуумная формовка.

Основной проблемой переработки пластмасс является отставание в технологиях изготовления технологической оснастки, которая требует применения гибких, высокотехнологичных производств по обработке металлов.

ненасыщенная полиэфирная смола | Полент

Вы можете определить полиэфирную смолу как полимер, полученный реакцией поликонденсации между поликислотами и полиспиртами. Образование воды является побочным продуктом процесса поликонденсации .

В частности, ненасыщенная полиэфирная смола , также известная под английской аббревиатурой UPR , представляет собой легко печатаемый жидкий полимер, который после отверждения (сшитый со стиролом с использованием определенных веществ, органических пероксидов, называемых отвердителями), сохраняет твердую форму, полученную в форме.Реализованные таким образом изделия обладают исключительными характеристиками прочности и долговечности. Ненасыщенные полиэфирные смолы в основном используются в сочетании с армирующими материалами, такими как стекловолокна , которые дают жизнь FRP (аббревиатура от английского), полиэфир, армированный стекловолокном, более известный под названием fiberglass . В этом случае полиэфирная смола выполняет функцию матрицы, направляя силы, приложенные к материалу, к волокнам, которые предназначены для противодействия этим силам, увеличивая прочность и избегая поломок продукта.Вместе со стекловолокном или отдельно от него в жидкую ненасыщенную полиэфирную смолу можно добавлять порошки или гранулы различных размеров, которые придают детали жесткости и характеристик сопротивления или эстетических качеств имитации натурального мрамора и камней, иногда с лучшие результаты.

Ненасыщенная полиэфирная смола с большим успехом используется во многих отраслях промышленности, например, в водном спорте для создания катеров для виндсерфинга и прогулочных катеров.Этот полимер оказался в центре настоящей революции в судостроении, поскольку он может обеспечить отличные характеристики и очень высокую гибкость использования.

Ненасыщенные полиэфирные смолы также широко используются в автомобильном секторе (автомобилестроение) благодаря своей универсальности конструкции, легкому весу, более низким системным затратам и механической прочности. Этот материал также используется для строительства, особенно при производстве варочных панелей для плит, черепицы для крыш, аксессуаров для ванных комнат, а также труб, каналов и резервуаров.

Ненасыщенные полиэфирные смолы: характеристики

К основным характеристикам ненасыщенных полиэфирных смол относятся:

Жидкие, в их употреблении:

• Плохая линейная усадка
• Отличная смачиваемость волокон и зарядов
• Холодная сшивка с добавлением отвердителя
• Минимизация эффекта провисания при вертикальной стратификации (тиксотропные свойства)

Твердые, после сшивки:

• Исключительная легкость
• Жесткость
• Хорошая электроизоляция
• Стабильность размеров при изменении температуры
• Более высокое соотношение прочности и веса, чем у стали
• Химическая стойкость
• Отличная обработка поверхности
• Водоотталкивающая способность
• Устойчивость к износу и высоким температурам
• Хорошая механическая стойкость

Ненасыщенная полиэфирная смола: области применения

Области применения ненасыщенной полиэфирной смолы разнообразны. Полиэфирные смолы на самом деле представляют собой одно из абсолютных соединений, используемых в широком диапазоне отраслей промышленности. Наиболее важными из них являются:

• Композиционные материалы
• Краски для дерева
• Плоские ламинированные панели, гофрированные панели, ребристые панели
• Гель-покрытие для лодок, автомобилей и сантехники
• Красящие пасты, шпатлевки, штукатурки, шпатлевки и химические анкеры
• Самозатухающие композиционные материалы
• Кварц, мрамор и искусственный цемент

Системы смол

> Полиэфирные смолы — NetComposites

Полиэфирные смолы — это наиболее широко используемые системы смол, особенно в морской промышленности.Безусловно, большинство лодок, яхт и катеров, построенных из композитных материалов, используют эту систему смол.

Полиэфирные смолы, подобные этим, относятся к «ненасыщенному» типу. Ненасыщенная полиэфирная смола — это термореактивная смола, способная отверждаться из жидкого или твердого состояния при соблюдении правильных условий. Ненасыщенные полиэфирные смолы обычно называют «полиэфирными смолами» или просто «полиэфирами». Существует целый ряд сложных полиэфиров, состоящих из различных кислот, гликолей и мономеров, каждый из которых обладает различными свойствами.

Существует два основных типа полиэфирных смол, используемых в качестве стандартных систем ламинирования в композитной промышленности. Ортофталевая полиэфирная смола — это стандартная экономичная смола, используемая многими людьми. Изофталевая полиэфирная смола в настоящее время становится предпочтительным материалом в таких отраслях промышленности, как морская промышленность, где желательна ее превосходная водостойкость.

На рисунке ниже показана идеализированная химическая структура типичного полиэстера. Обратите внимание на положения сложноэфирных групп (CO — O — C) и реакционных центров (C * = C *) в молекулярной цепи.

Большинство полиэфирных смол представляют собой вязкие жидкости бледного цвета, состоящие из раствора полиэфира в мономере, которым обычно является стирол. Добавление стирола в количестве до 50% помогает облегчить обращение со смолой за счет снижения ее вязкости. Стирол также выполняет жизненно важную функцию, позволяя смоле превращаться из жидкости в твердое тело путем «сшивания» молекулярных цепей полиэфира без выделения каких-либо побочных продуктов. Поэтому эти смолы можно формовать без использования давления, и они называются «контактными» смолами или смолами «низкого давления».Полиэфирные смолы имеют ограниченный срок хранения, поскольку они затвердевают или «гелеобразуются» сами по себе в течение длительного периода времени. Часто при производстве смолы добавляют небольшие количества ингибитора, чтобы замедлить гелеобразование.

Для использования в формовании полиэфирная смола требует добавления нескольких вспомогательных продуктов. Этими продуктами обычно являются:

Catalyst
Accelerator
Присадки: тиксотропные; Пигмент; Наполнитель; Химическая / огнестойкость

Производитель может поставлять смолу в ее основной форме или с любыми из вышеперечисленных добавок, которые уже включены.Смолы могут быть составлены в соответствии с требованиями формовщика и готовы к простому добавлению катализатора перед формованием. Как уже упоминалось, по прошествии достаточного времени ненасыщенная полиэфирная смола затвердеет сама по себе. Эта скорость полимеризации слишком мала для практических целей, и поэтому катализаторы и ускорители используются для достижения полимеризации смолы в течение практического периода времени. Катализаторы добавляют в систему смол незадолго до использования для инициирования реакции полимеризации. Катализатор не участвует в химической реакции, а просто активирует процесс.К смоле с катализатором добавляют ускоритель, чтобы реакция могла протекать при температуре в цехе и / или с большей скоростью. Поскольку ускорители мало влияют на смолу в отсутствие катализатора, они иногда добавляются к смоле производителем полиэфира для создания «предварительно ускоренной» смолы.

Молекулярные цепи сложного полиэфира могут быть представлены следующим образом, где «B» указывает реакционные центры в молекуле.

С добавлением стирола «S» и в присутствии катализатора стирол сшивает полимерные цепи в каждом из реакционных центров с образованием очень сложной трехмерной сетки, как показано ниже:

О полиэфирной смоле говорят, что она «затвердела».Теперь это химически стойкое (и обычно) твердое вещество. Процесс сшивания или отверждения называется «полимеризацией». Это необратимая химическая реакция. «Бок-о-бок» природа этого сшивания молекулярных цепей приводит к тому, что ламинаты из сложного полиэфира страдают хрупкостью при приложении ударных нагрузок.

При приготовлении смеси смол перед формованием требуется большая осторожность. Перед добавлением катализатора смолу и любые добавки необходимо тщательно перемешать для равномерного распределения всех компонентов.Это перемешивание должно быть тщательным и осторожным, поскольку любой воздух, попадающий в смесь смол, влияет на качество окончательного формования. Это особенно важно при ламинировании слоями армирующих материалов, поскольку внутри получаемого ламината могут образовываться пузырьки воздуха, которые могут ослабить структуру. Также важно добавлять ускоритель и катализатор в тщательно отмеренных количествах, чтобы контролировать реакцию полимеризации и обеспечивать наилучшие свойства материала. Слишком много катализатора приведет к слишком быстрому гелеобразованию, тогда как слишком мало катализатора приведет к недостаточному отверждению.

Окрашивание смеси смол можно проводить пигментами. Выбор подходящего пигментного материала, даже если он добавлен только в количестве примерно 3% от веса смолы, должен быть тщательно продуман, поскольку использование неподходящих пигментов легко повлияет на реакцию отверждения и ухудшит конечный ламинат.

Наполнители широко используются с полиэфирными смолами по разным причинам, в том числе:

Для снижения стоимости формовки
Для облегчения процесса формования
Для придания формованных изделий особых свойств

Наполнители часто добавляют в количестве до 50% от веса смолы, хотя такие уровни добавления будут влиять на прочность ламината на изгиб и растяжение.Использование наполнителей может быть выгодным при ламинировании или отливке толстых компонентов, где в противном случае может происходить значительный экзотермический нагрев. Добавление определенных наполнителей также может способствовать повышению огнестойкости ламината.

Опубликовано любезно Дэвидом Криппсом, Gurit

Start

Поделиться статьей

Твиттер

Facebook

LinkedIn

Электронная почта

Перейти к смолы на основе сложного винила

Вернуться к типам смол

полиэстер — zxc.вики

Полиэфиры представляют собой полимеры со сложноэфирными функциями — [- CO — O -] — в их основной цепи. Хотя полиэфиры также встречаются в природе, сегодня полиэфир представляет собой более обширное семейство синтетических полимеров (пластиков), которое включает широко используемые поликарбонаты (ПК) и, прежде всего, технически важный термопластичный полиэтилентерефталат (ПЭТ). Другой формой являются ненасыщенные полиэфирные смолы (смолы UP), которые затвердевают с образованием термореактивных пластмасс и используются в качестве недорогой матричной смолы в области пластиков, армированных волокном.Кроме того, ароматические полиэфиры могут быть скомпонованы с образованием жидкокристаллических полимерных цепей, что приводит к профилю свойств высокоэффективного пластика.

история

Натуральные полиэфиры известны примерно с 1830 года. Первый синтетический полиэфирглицеринфталат использовался в качестве пропитывающего агента во время Первой мировой войны; Алкидные смолы поступили на рынок как глиптал в компании General Electric в 1920-х годах. Они были разработаны как текстильные волокна в группе Wallace Hume Carothers в DuPont, но они еще не были термостойкими, чего добился только Джон Рекс Уинфилд в Англии в начале 1940-х годов.Первое такое волокно было произведено как терилен в Imperial Chemical Industries вскоре после Второй мировой войны.

Приложения

Гибкая печатная плата из полиэстера (майлара) с комплектующими и контактной структурой для кнопки управления; справа: вверху, слева: внизу

Полиол сложного полиэфира: атомы кислорода сложноэфирных мостиков и атом углерода карбонильной группы сложного эфира отмечены синим цветом . Наконец, гидроксильные группы, которые необходимы для производства полиуретана.

Сокращения

синтез

Синтез сложного полиэфира обычно происходит в результате реакции поликонденсации или полимеризации с раскрытием цикла.

Азеотропная этерификация

Азеотропная этерификация — классический (лабораторный) метод, при котором спирт и карбоновая кислота реагируют с образованием сложного эфира карбоновой кислоты. Чтобы получить полимер из диола и дикарбоновой кислоты, воду, образующуюся во время реакции, необходимо постоянно удалять азеотропной перегонкой, чтобы сместить химическое равновесие в сторону сложного эфира.Реакция катализируется алкоголятами титана или олова (IV) при 180–240 ° C. Вы можете добавить около 2% ксилола в качестве водного трактора. Путем подходящего выбора исходных материалов можно получить сложные полиэфиры, содержащие гидроксильные группы. Степень этерификации обычно составляет> 95%, что определяется сопутствующим определением кислотного числа.

Трансэтерификация

Во время переэтерификации диол в расплаве реагирует со сложным эфиром дикарбоновой кислоты (например, диметилтерефталатом) в контакте с катализатором.Этот метод используется для производства объемных пластиков из полибутилентерефталата (PBT) и полиэтилентерефталата (PET).

Метод хлорида карбоновой кислоты

Вместо карбоновых кислот используют хлорангидриды карбоновых кислот. Поликонденсация происходит с удалением хлористого водорода (HCl) вместо воды. Этот метод ацилирования можно проводить в растворителях, в межфазной фазе или в виде реакции в расплаве.

Силильный метод

В этом варианте метода с использованием хлористоводородной кислоты хлорид карбоновой кислоты взаимодействует с триметилсилиловым эфиром спиртового компонента; триметилсилилхлорид отщепляется.

Ацетатный метод (переэтерификация)

В этом методе, который подходит только для фенольных гидроксильных групп, кислота реагирует со спиртовым компонентом, который уже был этерифицирован уксусной кислотой. Во время конденсации образуется уксусная кислота, которую нельзя удалить так же легко, как воду или соляную кислоту, которая снижает значение pH и часто приводит к кислотным побочным реакциям.

Силилацетатный метод

В этом варианте ацетатного метода используется не карбоновая кислота, а ее триметилсилиловый эфир.В результате получается некислый триметилсилилацетат.

Полимеризация с раскрытием кольца

При полимеризации с раскрытием цикла алифатические полиэфиры могут быть получены из лактонов посредством анионной, катионной, координационной цепной полимеризации или на основе ферментов без реакции конденсации в очень мягких условиях.

Торговые наименования

Волокна, ткани и Fleecestoffe (флис) из полиэстера продаются под различными торговыми наименованиями:

Лак полиэфирный

Полиэфирные лаки представляют собой растворы ненасыщенных полиэфиров (например,грамм. гликолевый эфир малеиновой кислоты) в мономере (например, стироле), к которому добавлены органические пероксиды в качестве ускорителя реакции. Полиэфирные краски используются как краски без растворителей или с низким содержанием растворителей. Полученные пленки обладают высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и химическим веществам. Основная область применения полиэфирных лаков — производство бесцветных и пигментированных лаков для дерева, а также наполнителей для дерева и железа. Кроме того, полиэстер используется при производстве и нанесении порошковых покрытий.

Интернет-ссылки

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Иоахим Буддрус: Основы органической химии.Оскар Нуйкен, Хайди Самарян, Илзе Вурдак: Полимеры в медицинской технике. В: ChemgaPedia. ChemgaPedia от Wiley Information Services GmbH, стр. 8, по состоянию на 30 августа 2016 г.
2. ↑ Индра К. Варма, Анн-Кристин Альбертссон, Ритимони Райхова, Раджив К. Шривастава: Катализируемый ферментами синтез полиэфиров . В: Progress in Polymer Science . лента 30, вып. 10, стр. 949-981, DOI: 10.1016 / j.progpolymsci.2005.06.010 (elsevier.com [доступ 25 января 2018 г.]).
3. ↑ Fachuni Chemie Berlin — пластиковый стол (смесь поликонденсата / полиэстера).
4. ↑ Ссылка на Grisuten как на товарный знак ГДР.
5. ↑ Пол Дорнат, Скип Рошфор: Анализ сополиэфира тритана ™ без бисфенола А в условиях высоких нагрузок. (PDF) (больше не доступен в Интернете.) Инициатива по подповерхностной биосфере Университета штата Орегон, заархивировано с оригинала 3 марта 2016 г .; по состоянию на 30 августа 2016 г. (на английском языке). Информация: Ссылка на архив вставлена ​​автоматически и еще не проверена. Проверьте исходную и архивную ссылку в соответствии с инструкциями , а затем удалите это уведомление. @ 1 @ 2 Шаблон: Webachiv / IABot / sbi.oregonstate.edu
6. ↑ Андреас Винтерер: Tritan : Бутылка для питья из пластика без BPA — безвредна? Utopia GmbH, Мюнхен, 15 июня 2016 г., по состоянию на 30 августа 2016 г.Энциклопедическая статья Lacke, веб-сайт журнала Spektrum der Wissenschaft.

Разница между насыщенными и ненасыщенными полиэфирными смолами

23 августа 2018 г. Автор: Мадху

Ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой состоит в том, что насыщенные полиэфирные смолы не имеют двойных связей в их основной цепи, тогда как ненасыщенные полиэфирные смолы имеют двойные связи в их основной цепи. .

Полиэфир — это полимерное соединение, которое образуется в результате реакции конденсации между полиолом и кислотой. Следовательно, мы можем отнести их к категории конденсационных полимеров. Самая распространенная и очень полезная форма — ненасыщенная форма. Однако есть и насыщенная форма.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия
2. Что такое насыщенная полиэфирная смола
3. Что такое ненасыщенная полиэфирная смола
4. Сравнение бок о бок — насыщенная и ненасыщенная полиэфирная смола в табличной форме
5.Резюме

Что такое насыщенная полиэфирная смола?

Насыщенная полиэфирная смола — это полимер, не имеющий двойных или тройных связей в его основной цепи (основной углеродной цепи полимера). Хотя наиболее распространенной формой является ненасыщенная смола, мы можем получить эту насыщенную форму, используя избыточное количество полиола (гликоля) в процессе реакции. Результатом может быть полиэфир с концевыми гидроксильными группами или полиэфир с концевыми карбоксильными группами. Однако распространенной формой является полиэфирная смола с концевыми гидроксильными группами.В большинстве случаев в производственном процессе мы используем кислоты, такие как изофталевая кислота, фталевый ангидрид, адипиновая кислота, и гликоли, такие как неопентилгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, глицерин и т. Д.

Рисунок 01: Насыщенная полиэфирная смола в качестве сырья для рулонных покрытий

Основное применение этой смолы включает производство рулонных покрытий. Однако это зависит от свойств и структуры смолы; мы можем использовать их для покрытия, грунтовки и защитной краски для рулонных покрытий.Кроме того, он полезен при производстве печатных красок и рулонов с термическим покрытием.

Характеристики Насыщенная полиэфирная смола

Важными характеристиками этого полимера являются следующие.

• Универсальность и устойчивость к атмосферным воздействиям
• Выдающаяся твердость и вязкость
• Устойчивость к загрязнениям
• Подходит для общих требований; экономически эффективным.

Что такое ненасыщенная полиэфирная смола?

Ненасыщенная полиэфирная смола является наиболее распространенным типом смолы и имеет двойные связи в основной цепи (основной углеродной цепи).Мы можем получить эту форму посредством реакции конденсации между ненасыщенными дикарбоновыми кислотами. Этот полимер представляет собой линейный полимер со сложноэфирными связями и двойными связями. Использование этого полимера включает производство компаунда для формования листов, компаунда для массового формования, тонеров и лазерных принтеров.

Характеристики Ненасыщенная полиэфирная смола

Важными характеристиками этого полимера являются следующие:

• Термостойкость
• Высокая прочность на растяжение и сжатие
• Высокая прочность на изгиб
• Устойчивость к химической коррозии
• Отличные диэлектрические свойства
• Хорошая текучесть при нагревании

В чем разница между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой?

Насыщенная полиэфирная смола — это полимер, в основе которого отсутствуют двойные или тройные связи.Следовательно, в этом полимере нет ненасыщенности. С другой стороны, ненасыщенная полиэфирная смола является наиболее распространенным типом смолы и имеет двойные связи в своей основной цепи; таким образом, он имеет ненасыщенность. Это ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой.

Кроме того, мы можем производить и то, и другое путем реакции конденсации, но при производстве насыщенных полиэфирных смол реакция происходит между кислотами и гликолями с чрезмерным количеством гликоля. Тогда как при производстве ненасыщенной полиэфирной смолы реакция происходит между ненасыщенными дикарбоновыми кислотами.Если посмотреть на другие различия, то можно сказать, что насыщенная полиэфирная смола находит свое основное применение в производстве рулонных покрытий, тогда как ненасыщенная полиэфирная смола полезна для производства формовочной смеси для листов, формовочной массы для объемных форм, тонеров и лазерных принтеров.

На приведенной ниже инфографике в табличной форме представлена ​​разница между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой.

Резюме — Насыщенные и ненасыщенные полиэфирные смолы

Полиэфиры являются важными термопластичными полимерами.Существует два типа полиэфирных смол в зависимости от химической природы основной цепи полимера; они представляют собой насыщенную и ненасыщенную форму полиэфирных смол. Ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой заключается в том, что насыщенная полиэфирная смола не имеет двойных связей в своей основной цепи, но ненасыщенная полиэфирная смола имеет двойные связи в основной цепи.

Артикул

1. «Полиэфирная смола». Википедия, Фонд Викимедиа, 3 июля 2018 г. Доступно здесь
2.ОН, Бен. «БЕН.» Разница между насыщенными и ненасыщенными смолами. Доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Полиэстер Pulverlackbindemittel» Автор Hardcoreraveman — собственная работа, (общественное достояние) через Commons Wikimedia

Полиэстер — Повторная публикация в Википедии // WIKI 2

Категория полимеров, в которых мономеры соединены сложноэфирными звеньями.

Группа эфиров (синий) , которая определяет полиэфиры.

Крупный план рубашки из полиэстера

СЭМ-изображение изгиба полиэфирного волокна с большой площадью поверхности и семилопастным поперечным сечением

Полиэфир — это категория полимеров, которые содержат сложноэфирную функциональную группу в каждом повторяющемся звене их основной цепи. ^[1] Как особый материал, это чаще всего относится к типу полиэтилентерефталата (ПЭТ). Полиэфиры включают встречающиеся в природе химические вещества, содержащиеся в растениях и насекомых, а также синтетические материалы, такие как полибутират. Натуральные полиэфиры и некоторые синтетические являются биоразлагаемыми, но большинство синтетических полиэфиров нет. Синтетические полиэфиры широко используются в одежде.

Полиэфирные волокна иногда прядут вместе с натуральными волокнами для получения ткани со смешанными свойствами.Смеси хлопка и полиэстера могут быть прочными, устойчивыми к складкам и разрывам, а также уменьшать усадку. Синтетические волокна с использованием полиэстера обладают высокой устойчивостью к воде, ветру и окружающей среде по сравнению с волокнами растительного происхождения. Они менее огнестойки и могут плавиться при воспламенении. ^[2]

Жидкокристаллические полиэфиры являются одними из первых промышленно используемых жидкокристаллических полимеров. Их используют из-за их механических свойств и термостойкости. Эти свойства также важны при их применении в качестве истираемого уплотнения в реактивных двигателях. ^[3]

Натуральные полиэфиры могли сыграть значительную роль в зарождении жизни. ^[4] Известно, что длинные гетерогенные полиэфирные цепи и безмембранные структуры легко образуются в однореакторной реакции без катализатора в простых пребиотических условиях. ^{[5] [6]}

Энциклопедия YouTube

• 1/5

  Просмотры:

  1433888

  35115

  95222

  1147117

  318601

• Полимеры: ускоренный курс химии № 45

• Что такое пластмасса? | Не запоминать

• Превращение пластиковой бутылки из-под газировки в пену

• Почему раковые этикетки вводят в заблуждение

Содержание

Типы

Полиэфиры — один из наиболее экономически важных классов полимеров, в первую очередь из ПЭТ, который входит в число товарных пластмасс; в 2000 году во всем мире было произведено около 30 миллионов тонн. ^[7] Разнообразие структур и свойств в семействе полиэфиров очень велико, в зависимости от природы группы R (см. Первый рисунок с синей сложноэфирной группой). ^[1]

Натуральный

Полиэфиры, встречающиеся в природе, включают кутиновый компонент кутикулы растений, который состоит из омега-гидроксикислот и их производных, связанных сложноэфирными связями, образуя полиэфирные полимеры неопределенного размера. Полиэфиры также производятся пчелами из рода Colletes , которые выделяют целлофаноподобную полиэфирную подкладку для своих подземных ячеек расплода ^[8] , благодаря чему они получили прозвище «полиэфирные пчелы». ^[9]

Синтетика

Семейство синтетических полиэфиров включает: ^[1]

• Линейные алифатические высокомолекулярные полиэфиры ( M _n > 10,000) представляют собой легкоплавкие (т.пл. 40–80 ° C) полукристаллические полимеры и демонстрируют относительно плохие механические свойства. Присущая им способность к разложению, возникающая в результате их гидролитической нестабильности, делает их пригодными для применений, где возможное воздействие на окружающую среду является проблемой, например.грамм. упаковка, одноразовые предметы или сельскохозяйственная мульчирующая пленка ^[10] ⁠ или в биомедицинских и фармацевтических целях. ^[11]
• Алифатические линейные полиэфиры с низкой молярной массой ( M _n <10,000) с концевыми гидроксильными группами используются в качестве макромономеров для производства полиуретанов.

Сверхразветвленные полиэфиры

• используются в качестве модификаторов реологии в термопластах или в качестве сшивающих агентов в покрытиях ^[12] из-за их особенно низкой вязкости, хорошей растворимости и высокой функциональности ^[13]
• Алифатико-ароматические полиэфиры, в том числе поли (этилентерефталат) и поли (бутилентерефталат), являются тугоплавкими полукристаллическими материалами (т. Пл.п. 160–280 ° C), которые нашли применение в качестве технических термопластов, волокон и пленок.
• Полностью ароматические линейные сополиэфиры обладают превосходными механическими свойствами и термостойкостью и используются в ряде высокоэффективных приложений.
• Ненасыщенные сложные полиэфиры получают из многофункциональных спиртов и ненасыщенных двухосновных кислот и после этого сшиваются; они используются в качестве матриц в композиционных материалах. Алкидные смолы производятся из полифункциональных спиртов и жирных кислот и широко используются в производстве покрытий и композитов, поскольку они могут сшиваться в присутствии кислорода.Также существуют резиноподобные полиэфиры, называемые термопластичными полиэфирными эластомерами (сложноэфирные ТПЭ). Ненасыщенные полиэфиры (UPR) — это термореактивные смолы. В жидком состоянии они используются в качестве литейных материалов, в составах для формования листов, в качестве смол для ламинирования стекловолокна и в неметаллических наполнителях кузовов. Они также используются в качестве термореактивной полимерной матрицы в пре-прегах. Ненасыщенные полиэфиры, армированные стекловолокном, находят широкое применение в кузовах яхт и кузовных деталях автомобилей.

В зависимости от химической структуры полиэстер может быть термопластичным или термореактивным.Есть также полиэфирные смолы, отверждаемые отвердителями; однако наиболее распространенными сложными полиэфирами являются термопласты. ^[14] Группа ОН реагирует с соединением с изоцианатной функциональной группой в двухкомпонентной системе с образованием покрытий, которые необязательно могут быть пигментированы. Полиэфиры, как термопласты, могут изменять форму после воздействия тепла. Несмотря на то, что полиэфиры горючие при высоких температурах, они имеют тенденцию к сжатию от огня и самозатуханию при возгорании. Полиэфирные волокна обладают высокой прочностью и модулем упругости, а также низким водопоглощением и минимальной усадкой по сравнению с другими промышленными волокнами.

Увеличение ароматической части сложных полиэфиров увеличивает их температуру стеклования, температуру плавления, термическую стабильность, химическую стабильность …

Полиэфиры также могут быть телехелическими олигомерами, такими как поликапролактондиол (PCL) и полиэтиленадипатдиол (PEA). Затем они используются в качестве форполимеров.

Алифатические

по сравнению с ароматическими полимерами

Термостойкие полимеры с высокой долей ароматических структур также называют пластиками с высокими эксплуатационными характеристиками; в этой ориентированной на применение классификации такие полимеры сравниваются с инженерными пластиками и товарными пластиками.Температура непрерывной эксплуатации высокоэффективных пластиков обычно указывается как выше 150 ° C, ^[15] , тогда как технические пластики (такие как полиамид или поликарбонат) часто определяют как термопласты, сохраняющие свои свойства при температуре выше 100 ° C. ^[16] ⁠ Товарные пластмассы (такие как полиэтилен или полипропилен) имеют в этом отношении еще большие ограничения, но они производятся в больших количествах по низкой цене.

Поли (сложноэфирные имиды) содержат ароматическую имидную группу в повторяющемся звене, полимеры на основе имидов имеют высокую долю ароматических структур в основной цепи и относятся к классу термостабильных полимеров.Такие полимеры содержат структуры, которые придают высокие температуры плавления, устойчивость к окислительной деструкции и устойчивость к излучению и химическим реагентам. К термостабильным полимерам, имеющим коммерческое значение, относятся полиимиды, полисульфоны, полиэфиркетоны и полибензимидазолы. Из них наиболее широко применяются полиимиды. ^[17] Структура полимеров также приводит к плохим технологическим характеристикам, в частности к высокой температуре плавления и низкой растворимости. Названные свойства, в частности, основаны на высоком процентном содержании ароматических углеродов в основной цепи полимера, что обеспечивает определенную жесткость. ^[18] ⁠ Подходы к повышению технологичности включают включение гибких распорок в основу, прикрепление устойчивых подвесных групп или включение несимметричных структур. ^[17] ⁠ Гибкие разделители включают, например, простые эфирные или гексафторизопропилиденовые, карбонильные или алифатические группы, такие как изопропилиден; эти группы допускают вращение связей между ароматическими кольцами. Менее симметричные структуры, например, на основе мета-— или орто--связанных мономеров вносят структурный беспорядок и тем самым снижают кристалличность. ^[7]

Обычно плохая технологичность ароматических полимеров (например, высокая температура плавления и низкая растворимость) также ограничивает доступные варианты синтеза и может потребовать сильных электронодонорных сорастворителей, таких как HFIP или TFA для анализа. (например, спектроскопия ЯМР ^1, H), которые сами по себе могут вводить дополнительные практические ограничения.

Использование и приложения

Ткани, сотканные или связанные из полиэфирных нитей или пряжи, широко используются в одежде и предметах интерьера, от рубашек и брюк до курток и головных уборов, простыней, одеял, мягкой мебели и ковриков для компьютерных мышек.Промышленные полиэфирные волокна, пряжа и канаты используются в усилении автомобильных шин, тканях для конвейерных лент, ремнях безопасности, тканях с покрытием и пластмассовых армирующих материалах с высоким энергопоглощением. Полиэфирное волокно используется в качестве амортизирующего и изоляционного материала для подушек, стеганых одеял и обивки. Полиэфирные ткани очень устойчивы к пятнам — фактически, единственный класс красителей, который может использовать для изменения цвета полиэфирной ткани, — это так называемые дисперсные красители. ^[19]

Полиэфиры также используются для изготовления бутылок, пленок, брезента, парусов (дакрон), каноэ, жидкокристаллических дисплеев, голограмм, фильтров, диэлектрической пленки для конденсаторов, пленочной изоляции для проводов и изоляционных лент.Полиэфиры широко используются в качестве отделки высококачественных изделий из дерева, таких как гитары, пианино и интерьеры автомобилей / яхт. Тиксотропные свойства наносимых распылением полиэфиров делают их идеальными для использования на древесных волокнах с открытой структурой, поскольку они могут быстро заполнять структуру древесины с большой толщиной пленки за один слой. Затвердевшие полиэфиры можно шлифовать и отполировать до глянцевого и прочного покрытия.

Промышленность

Основы

Полиэтилентерефталат, полиэфир с наибольшей долей на рынке, представляет собой синтетический полимер, изготовленный из очищенной терефталевой кислоты (PTA) или ее диметилового эфира диметилтерефталата (DMT) и моноэтиленгликоля (MEG).С долей рынка 18% всех производимых пластиковых материалов он занимает третье место после полиэтилена (33,5%) и полипропилена (19,5%) и считается товарным пластиком.

Существует несколько причин важности полиэтилентерефталата:

• Относительно легкодоступное сырье PTA или DMT и MEG
• Очень хорошо изученный и описанный простой химический процесс его синтеза
• Низкий уровень токсичности всего сырья и побочных продуктов при производстве и переработке
• Возможность производства ПЭТ в замкнутом цикле с низкими выбросами в окружающую среду
• Превосходные механические и химические свойства
• Возможность вторичного использования
• Широкий ассортимент промежуточных и конечных продуктов.

В следующей таблице показано ориентировочное мировое производство полиэстера. Основные области применения — текстиль, полиэфирная смола для бутылок, полиэфирная пленка, в основном, для упаковки и специальные полиэфиры для инженерных пластмасс. Согласно этой таблице, общее производство полиэфира в мире может превысить 50 миллионов тонн в год до 2010 года.

Обработка полиэстера

После первой стадии производства полимера в фазе расплава поток продукта делится на две различные области применения, которые в основном представляют собой текстильную промышленность и упаковку. В следующей таблице перечислены основные области применения текстиля и упаковки из полиэстера.

Сокращения:

ПСФ

Полиэфирно-штапельное волокно;

POY

Пряжа частично ориентированная;

DTY

Пряжа текстурированная фактурная;

FDY

Пряжа целиком вытянутая;

CSD

Газированный безалкогольный напиток;

A-PET

Аморфная полиэтилентерефталатная пленка;

БО-ПЭТ

Биаксиально ориентированная полиэтилентерефталатная пленка;

Сравнимый небольшой рыночный сегмент (намного меньше 1 миллиона тонн в год) полиэфира используется для производства конструкционных пластмасс и маточных смесей.

Для производства полиэфирного расплава с высокой эффективностью и высокой производительностью этапов обработки, таких как штапельное волокно (50–300 тонн / день на прядильную линию) или POY / FDY (до 600 тонн / день, разделенных примерно на 10 прядильных машин. ) тем временем становятся все более и более вертикально интегрированными прямыми процессами. Это означает, что расплав полимера напрямую превращается в текстильные волокна или нити без обычного этапа гранулирования. Мы говорим о полной вертикальной интеграции, когда полиэфир производится на одном предприятии, начиная с сырой нефти или продуктов перегонки в цепочке нефть → бензол → PX → PTA → расплав ПЭТ → волокно / нить или смола бутылочного сорта.Между тем такие интегрированные процессы внедряются в более или менее прерванные процессы на одной производственной площадке. Компания Eastman Chemicals была первой, кто представил идею замыкания цепочки от полимера PX до полимера ПЭТ с помощью своего так называемого процесса INTEGREX. Мощность таких вертикально интегрированных производственных площадок составляет> 1000 тонн в день и может легко достигать 2500 тонн в день.

Помимо вышеупомянутых крупных перерабатывающих установок для производства штапельного волокна или пряжи, существует десять тысяч малых и очень маленьких перерабатывающих предприятий, так что можно оценить, что полиэфир перерабатывается и перерабатывается на более чем 10 000 заводов по всему миру.И это без учета всех компаний, занимающихся поставками, начиная с инженерных и обрабатывающих машин и заканчивая специальными добавками, стабилизаторами и красителями. Это гигантский промышленный комплекс, который по-прежнему растет на 4–8% в год, в зависимости от региона мира.

Синтез

Синтез сложных полиэфиров обычно осуществляется реакцией поликонденсации.
Общее уравнение реакции диола с двухосновной кислотой:

(n + 1) R (OH) ₂ + n R´ (COOH) ₂ → HO [ROOCR´COO] _n ROH + 2n H ₂ O.

Сложные полиэфиры могут быть получены с помощью широкого диапазона реакций, наиболее важными из которых являются реакция кислот и спиртов, алкоголиз и / или ацидолиз низкомолекулярных сложных эфиров или алкоголиз ацилхлоридов. На следующем рисунке представлен обзор таких типичных реакций поликонденсации при производстве полиэфиров. Кроме того, сложные полиэфиры доступны посредством полимеризации с раскрытием цикла.

Этерификация азеотропа

В этом классическом методе спирт и карбоновая кислота реагируют с образованием сложного эфира карбоновой кислоты.Чтобы собрать полимер, воду, образовавшуюся в результате реакции, необходимо постоянно удалять азеотропной дистилляцией.

Этерификация расплава

Когда точки плавления мономеров достаточно низкие, полиэфир может быть образован путем прямой этерификации при удалении реакционной воды с помощью вакуума.

Прямая полиэфирная обработка в массе при высоких температурах (150 — 290 ° C) хорошо подходит и используется в промышленном масштабе для производства алифатических сложных полиэфиров, ненасыщенных сложных полиэфиров и ароматических-алифатических сложных полиэфиров.Мономеры, содержащие фенольные или третичные гидроксильные группы, проявляют низкую реакционную способность с карбоновыми кислотами и не могут быть полимеризованы путем прямой полиэтерификации на основе кислого спирта. ^[7] ⁠ Однако в случае производства ПЭТ прямой процесс имеет несколько преимуществ, в частности, более высокую скорость реакции, более высокую достижимую молекулярную массу, выделение воды вместо метанола и более низкие затраты на хранение кислоты, когда по сравнению со сложным эфиром из-за меньшего веса. ^[1]

Алкогольная переэтерификация

Переэтерификация : олигомер с концевыми спиртовыми группами и олигомер с концевыми сложноэфирными группами конденсируются с образованием сложноэфирной связи с потерей спирта.R и R ‘представляют собой две цепи олигомера, R’ ‘представляет собой жертвенное звено, такое как метильная группа (метанол является побочным продуктом реакции этерификации).

Термин переэтерификация обычно используется для описания реакций обмена гидроксиэфира, карбоксиэфира и сложного эфира-сложного эфира. Реакция обмена гидрокси-сложного эфира имеет самую высокую скорость реакции и используется для получения множества ароматических-алифатических и полностью ароматических сложных полиэфиров. ^[7] Синтез на основе переэтерификации особенно полезен, когда используются высокоплавкие и плохо растворимые дикарбоновые кислоты.Кроме того, спирты как продукт конденсации более летучие и поэтому их легче удалить, чем воду. ^[20]

Кроме того, кроме синтез на основе ацилхлорида, предпочтительный путь получения полностью ароматических сложных полиэфиров. ^[7]

Ацилирование

При ацилировании кислота начинается как хлорангидрид, и, таким образом, поликонденсация протекает с выделением соляной кислоты (HCl) вместо воды.

Реакция между диацилхлоридами и спиртами или фенольными соединениями широко применяется для синтеза полиэфиров и является предметом многочисленных обзоров и глав в книгах. ^[7] ⁠ ^{[21] [22] [23]} Реакция проводится при более низких температурах, чем равновесные методы; возможными типами являются высокотемпературная конденсация в растворе, катализируемые амином и межфазные реакции. Кроме того, использование активирующих агентов считается неравновесным методом.Константы равновесия для конденсации на основе ацилхлорида с получением арилатов и полиарилатов действительно очень высоки и, как сообщается, составляют 4,3 × 10 ³ и 4,7 × 10 ³ , соответственно. Поэтому эту реакцию часто называют «неравновесной» полиэтерификацией. Даже несмотря на то, что синтез на основе ацилхлорида также является предметом сообщений в патентной литературе, маловероятно, что эта реакция будет использоваться в промышленных масштабах. ^[24] Метод ограничен дороговизной дихлоридов кислот, их чувствительностью к гидролизу и возникновению побочных реакций. ^[25]

Высокотемпературная реакция (от 100 до> 300 ° C) диацилхлорида с диалкогольным спиртом дает полиэфир и хлористый водород. При этих относительно высоких температурах реакция протекает быстро без катализатора: ^[23]

За превращением реакции можно следить путем титрования выделившегося хлористого водорода. Было описано большое количество растворителей, включая хлорированные бензолы (например, дихлорбензол), хлорированные нафталины или дифенилы, а также нехлорированные ароматические соединения, такие как терфенилы, бензофеноны или дибензилбензолы.Реакция также была успешно применена для получения высококристаллических и плохо растворимых полимеров, для которых требуется выдержка в растворе при высоких температурах (по крайней мере, пока не будет достигнута достаточно высокая молекулярная масса). ^[26]

В межфазной реакции на основе ацилхлорида спирт (обычно фенол) растворяется в форме алкоксида в водном растворе гидроксида натрия, ацилхлорид — в органическом растворителе, не смешивающемся с водой. таких как дихлорметан, хлорбензол или гексан, реакция происходит на границе раздела при высокоскоростном перемешивании при температуре около комнатной. ^[23]

Метод используется для производства полиарилатов (полиэфиров на основе бисфенолов), полиамидов, поликарбонатов, поли (тиокарбонатов) и др. Поскольку молекулярная масса продукта, полученного высокотемпературным синтезом, может быть серьезно ограничена побочными реакциями, эта проблема решается за счет умеренных температур межфазной поликонденсации. Эта процедура применяется к промышленному производству полиарилатов на основе бисфенола-А, таких как U-полимер Unitika. ^[7] В некоторых случаях воду можно заменить несмешивающимся органическим растворителем (например, в системе адипонитрил / четыреххлористый углерод). ^[23] Метод мало применим при производстве сложных полиэфиров на основе алифатических диолов, которые имеют более высокие значения p K _a , чем фенолы, и поэтому не образуют ионы алкоголятов в водных растворах. ^[7] Катализируемая основанием реакция ацилхлорида со спиртом также может быть проведена в одной фазе с использованием третичных аминов (например,грамм. триэтиламин, Et ₃ N) или пиридин в качестве акцепторов кислоты:

В то время как полиэтерификация на основе ацилхлорида без катализатора протекает очень медленно при комнатной температуре, амин ускоряет реакцию несколькими возможными способами, хотя механизм до конца не изучен. ^[23] Однако известно, что третичные амины могут вызывать побочные реакции, такие как образование кетенов и димеров кетена. ^[27]

Силильный метод

В этом варианте метода HCl хлорид карбоновой кислоты превращают с помощью триметилсилилового эфира спиртового компонента и получают триметилсилилхлорид

Ацетатный метод (этерификация)

Силилацетатный метод

Полимеризация с раскрытием кольца

Алифатические полиэфиры могут быть собраны из лактонов в очень мягких условиях, катализированы анионно, катионно, металлоорганически или на основе ферментов ^{[28] [29]} Ряд каталитических методов сополимеризации эпоксидов с циклическими ангидридами также недавно Было показано, что можно получить широкий спектр функционализированных сложных полиэфиров, как насыщенных, так и ненасыщенных.Полимеризация с раскрытием кольца лактонов и лактидов также применяется в промышленных масштабах. ^{[30] [31]}

Другие методы

Сообщалось о многочисленных других реакциях синтеза выбранных сложных полиэфиров, но они ограничиваются синтезом в лабораторном масштабе с использованием определенных условий, например, с использованием солей дикарбоновых кислот и диалкилгалогенидов или реакций между бискетенами и диолами. ^[7]

Вместо ацилхлоридов можно использовать так называемые активирующие агенты, такие как 1,1′-карбонилдиимидазол, дициклогексилкарбодиимид или трифторуксусный ангидрид.Поликонденсация протекает через превращение in situ карбоновой кислоты в более реакционноспособный промежуточный продукт, в то время как активирующие агенты расходуются. Реакция протекает, например, через промежуточное соединение N -ацилимидазол, который реагирует с каталитически действующим алкоксидом натрия: ^[7]

Использование активирующих агентов для производства тугоплавких ароматических полиэфиров и полиамидов в мягких условиях является предметом интенсивных научных исследований с 1980-х годов, но реакции не получили коммерческого признания, поскольку аналогичные результаты могут быть достигнуты с более дешевыми реагентами. ^[7]

Термодинамика реакций поликонденсации

Полиэтерификации сгруппированы некоторыми авторами ^{[7] [21]} в две основные категории: а) равновесные полиэтерификации (в основном спирто-кислотные реакции, реакции обмена спирт-эфир и кислотно-эфирные реакции, проводимые в массе при высоких температурах. ) и б) неравновесные полиэтерификации с использованием высокореакционных мономеров (например, хлорангидридов или активированных карбоновых кислот, в большинстве случаев проводимых в растворе при более низких температурах).

Полиэтерификация на основе кислоты и спирта является одним из примеров равновесной реакции. Соотношение между образующей полимер сложноэфирной группой (-C (O) O-) и продуктом конденсации водой (H ₂ O) по отношению к кислотной (-C (O) OH) и спиртовой основе (-OH ) мономеров описывается константой равновесия K _C .

KC = […- C (O) O -…] [h3O] [- C (O) OH] [- OH] {\ displaystyle K_ {C} = {\ frac {[… -C (O) O -…] [H_ {2} O]} {[- C (O) OH] [- OH]}}}

Константа равновесия кислотно-спиртовой полиэтерификации обычно составляет K _C ≤ 10, что недостаточно для получения высокомолекулярных полимеров ( DP _n ≥ 100), как среднечисловое значение. Степень полимеризации ( DP _n ) может быть рассчитана из константы равновесия K _C . ^[22]

DPn = KC2 + 1 {\ displaystyle DP_ {n} ~ = ~ {\ sqrt [{2}] {K_ {C}}} + 1}

Таким образом, в равновесных реакциях необходимо непрерывно и эффективно удалять продукт конденсации из реакционной среды, чтобы добиться равновесия в направлении полимера. ^[22] Таким образом, продукт конденсации удаляется при пониженном давлении и высоких температурах (150–320 ° C, в зависимости от мономеров), чтобы предотвратить обратную реакцию. ^[11] По мере прохождения реакции концентрация активных концов цепи уменьшается, а вязкость расплава или раствора увеличивается.Для увеличения скорости реакции реакцию проводят при высокой концентрации концевых групп (предпочтительно в массе), чему способствует повышенная температура.

Константы равновесия величиной K _C ≥ 10 ⁴ достигаются при использовании реакционноспособных реагентов (хлорангидридов или ангидридов кислот) или активирующих агентов, таких как 1,1′-карбонилдиимидазол. Используя эти реагенты, можно достичь молекулярных масс, необходимых для технических применений, даже без активного удаления продукта конденсации.

История

В 1926 году компания E.I. Компания du Pont de Nemours and Co. начала исследования больших молекул и синтетических волокон. Это раннее исследование, возглавляемое W.H. Карозерс, сосредоточился на том, что стало нейлоном, который был одним из первых синтетических волокон. ^[32] Карозерс в то время работал на DuPont. Исследования Карозерса были неполными и не продвинулись к исследованию полиэфира, образующегося при смешивании этиленгликоля и терефталевой кислоты. В 1928 году полиэстер был запатентован в Великобритании международной компанией General Electric. ^[33] Проект Карозерса был возрожден британскими учеными Уинфилдом и Диксоном, которые в 1941 году запатентовали полиэтилентерефталат (ПЭТ) или ПЭТЭ. Полиэтилентерефталат составляет основу синтетических волокон, таких как дакрон, терилен и полиэстер. В 1946 году DuPont выкупила все законные права у Imperial Chemical Industries (ICI). ^[34]

Биоразложение и экологические проблемы

Дома Futuro были сделаны из полиэфирного пластика, армированного стекловолокном; полиэфир-полиуретан и поли (метилметакрилат).Один дом был разрушен цианобактериями и археями. ^{[35] [36]}

Сшивка

Ненасыщенные полиэфиры — это термореактивные полимеры. Обычно они представляют собой сополимеры, полученные полимеризацией одного или нескольких диолов с насыщенными и ненасыщенными дикарбоновыми кислотами (малеиновая кислота, фумаровая кислота и т. Д.) Или их ангидридами. Двойная связь ненасыщенных сложных полиэфиров реагирует с виниловым мономером, обычно стиролом, в результате образуется трехмерная сшитая структура.Эта структура действует как термореактивный материал. Экзотермическая реакция сшивания инициируется через катализатор, обычно органический пероксид, такой как пероксид метилэтилкетона или пероксид бензоила.

Загрязнение пресноводных и морских местообитаний

Команда из Плимутского университета в Великобритании провела 12 месяцев, анализируя, что произошло, когда некоторые синтетические материалы были промыты при разных температурах в домашних стиральных машинах с использованием различных комбинаций моющих средств, чтобы количественно определить объем микроволокон.Они обнаружили, что при средней загрузке белья в 6 кг может высвободиться примерно 137 951 волокна из смесовой ткани из полиэстера и хлопка, 496 030 волокон из полиэстера и 728 789 волокон из акрила. Эти волокна добавляют к общему загрязнению микропластиком. ^{[37] [38] [39]}

Невозобновляемая

Полиэстер представляет собой синтетическое волокно на нефтяной основе и, следовательно, является невозобновляемым углеродоемким ресурсом. ^[40] Около 70 миллионов баррелей нефти ежегодно используется во всем мире для производства полиэстера, который в настоящее время является наиболее часто используемым волокном для изготовления одежды.Однако на разложение полиэстера требуется более 200 лет. ^[41] Полиэстер часто считается более экологичным с точки зрения заботы о потребителях — одежда из полиэстера служит очень долго и требует меньше воды, энергии и тепла для стирки. Но множество недавних исследований показывают, что полиэстер при каждой стирке отслаивает маленькие кусочки пластика, называемые микропластиками. Эти микропластики наполняют воду и воздух и поглощаются морскими обитателями, животными и даже людьми. ^{a b c d e} h ^{i j k l} TE. H. CFDA. Полиэстер https://cfda.com/resources/materials/detail/polyester#:~:text=Polyester%20is%20a%20synthetic%20fiber,(maximum%20extraction)%20by%202030. Проверено 7 апреля 2021 г.

Дополнительная литература

• Текстиль , Сара Кадольф и Анна Лэнгфорд. 8-е издание, 1998 г.

Внешние ссылки

Эта страница последний раз была отредактирована 13 июня 2021 в 13:06

Поли-Америка

Окружающая среда

С момента основания компании Poly-America в 1976 году утилизация и охрана окружающей среды играли важную роль в наших продуктах, деятельности и философии.

Все наши современные объекты оснащены оборудованием, процедурами и обучением, которые превышают требования по охране окружающей среды и безопасности. Наши заводы получили множество наград в знак признания наших программ по сбросу воды и воздуха.

Кроме того, Poly-America является активным участником Operation CleanSweep, целью которого является предотвращение экологического ущерба, который может возникнуть в результате попадания пластиковой смолы в окружающую среду. Более того, мы взяли на себя инициативу по добровольному обучению и обеспечению ответственности за предотвращение разливов, локализацию и очистку.

С середины 1980-х годов Poly-America считается одним из крупнейших переработчиков полиэтилена в мире. Наша инфраструктура в качестве переработчика пластика способствовала успеху многочисленных местных, региональных и национальных усилий по переработке отходов.

Продукция и упаковка

Более 30 лет Poly-America перерабатывает пластик и включает переработанный материал в ряд производимых нами пленочных продуктов.Сто процентов лома, образующегося в процессе производства, возвращается в пленочную продукцию. Мы также закупаем лом полиэтилена для использования в ряде наших продуктов. Некоторые из производимых нами продуктов, в том числе переносные сумки для футболок, изготавливаются из переработанных постиндустриальных материалов.

Наши прозрачные синие мешки для мусора используются во многих муниципальных программах по утилизации, чтобы помочь идентифицировать перерабатываемые отходы.

Гофроящики, в которые упакована наша продукция, на 100% пригодны для вторичной переработки и состоят как минимум на 35% из вторичного сырья, полученного после потребителя.

Объекты

В 2010 году мы заменили все металлогалогенные светильники на наших производственных предприятиях на энергосберегающие люминесцентные лампы. Люминесцентные светильники потребляют всего 190 Вт по сравнению с 450 Вт, используемыми металлогалогенными светильниками. В течение последних нескольких лет мы систематически модернизировали электродвигатели, на которых работает наше производственное оборудование, для снижения энергопотребления. Кроме того, на всех наших предприятиях у нас есть системы отслеживания перерабатываемых материалов, используемых в наших процессах, чтобы измерить успех наших программ по утилизации отходов.

Голы

В Poly-America мы постоянно стремимся стать более эффективной и устойчивой компанией. Интегрируя экологичность в наш бизнес, мы можем улучшить наши продукты и процессы, чтобы в будущем сделать их более экологически чистыми и рентабельными. Мы стремимся минимизировать отходы при упаковке, производстве, энергии и транспортировке. Мы ищем устойчивые решения — от разработки новых продуктов до регулярных проверок существующих продуктов и процессов.

Пакеты Eco-Guard®

Вернитесь назад

Термореактивный полимер — PDFCOFFEE.COM

02.02.2014
Термореактивный полимер — Википедия, бесплатная энциклопедия
Термореактивный полимер Из Википедии, бесплатная энциклопедия

Просмотры 35
Загрузок 5
Размер файла 160 КБ

Отчет DMCA / Авторское право

СКАЧАТЬ ФАЙЛ

Рекомендовать истории

Цитирование превью

2/2/2014

Термореактивный полимер — Википедия, бесплатная энциклопедия

Термореактивный полимер Из Википедии, свободная энциклопедия

Термореактивная смола, также известная как термореактивный полимер, представляет собой нефтехимический материал, который необратимо отверждается.Отверждение может быть вызвано нагреванием, обычно выше 200 ° C (392 ° F), химической реакцией или подходящим облучением. Термореактивные материалы обычно являются жидкими или пластичными до отверждения и предназначены для придания окончательной формы или использования в качестве адгезивов. Другие представляют собой твердые вещества, такие как формовочная масса, используемая в полупроводниках и интегральных схемах (ИС). После затвердевания термореактивную смолу нельзя повторно нагревать и расплавлять для придания ей другой формы. Термореактивную смолу можно противопоставить термопластичным полимерам, которые обычно производят в гранулах и придают им форму конечного продукта путем плавления и прессования или литья под давлением.

Содержание 1 Определение 2 Процесс 3 Свойства 4 Примеры 5 См. Также 6 Ссылки

Определение IUPAC определяет термореактивную смолу как нефтехимический продукт в мягком твердом или вязком состоянии, который при отверждении необратимо превращается в неплавкую нерастворимую полимерную сетку. Отверждение может быть вызвано действием тепла или подходящего излучения, либо и тем, и другим. Отвержденная термореактивная смола называется термореактивной. [1]

Процесс В процессе отверждения смола превращается в пластик или резину за счет процесса сшивания.Добавляются энергия и / или катализаторы, которые заставляют молекулярные цепи реагировать на химически активных центрах (например, ненасыщенных или эпоксидных центрах), образуя жесткую трехмерную структуру. В процессе сшивания образуется молекула с большей молекулярной массой, в результате чего получается материал с более высокой температурой плавления. Во время реакции молекулярная масса увеличилась до такой степени, что температура плавления выше, чем температура окружающей среды, материал превращается в твердый материал. Неконтролируемый повторный нагрев материала приводит к достижению температуры разложения до того, как будет достигнута точка плавления.Следовательно, термореактивный материал нельзя расплавить и изменить его форму после отверждения. Это означает, что термореактивные пластмассы не могут быть переработаны, кроме как в качестве наполнителя. [2]

Свойства http://en.wikipedia.org/wiki/Thermosetting_polymer

1/3

2/2/2014

Термореактивный полимер — Википедия, бесплатная энциклопедия. это трехмерная сеть связей (сшивание), а также они лучше подходят для высокотемпературных применений, вплоть до температуры разложения.Однако они более хрупкие. Поскольку их форма неизменна, они, как правило, не подлежат вторичной переработке в качестве источника нового пластика.

Примеры Системы из полиэфирного стекловолокна: листовые формовочные смеси и объемные формовочные смеси Полиуретаны: изоляционные пены, матрасы, покрытия, клеи, автомобильные детали, печатные ролики, подошвы для обуви, напольные покрытия, синтетические волокна и т. Д. Полиуретановые полимеры образуются путем объединения двух биополимеров. или более функциональные мономеры / олигомеры. Вулканизированная резина Бакелит, фенолформальдегидная смола, используемая в электрических изоляторах и пластмассовых изделиях Дуропласт, легкий, но прочный материал, похожий на бакелит, используемый для изготовления автомобильных деталей Пена карбамидоформальдегидная, используемая в фанере, ДСП и ДВП средней плотности Меламиновая смола, используемая на поверхностях столешниц [3] Эпоксидная смола, используемая в качестве матричного компонента во многих армированных волокнами пластиках, таких как армированный стекловолокном и графитовый пластик). Полиимиды, используемые в печатных платах и ​​в частях корпуса современных самолетов. Цианатные эфиры или полицианураты для электронных приложений, требующих диэлектрические свойства и требования к высокой температуре стекла в композитах Формы или направляющие формы (черная пластиковая часть в интегральных схемах или полупроводниках) Полиэфирные смолы Некоторые методы формования термореактивных материалов: Реактивное литье под давлением (используется для таких объектов, как ящики для бутылок с молоком) Экструзионное формование (используется для изготовления труб, тканевых нитей и изоляции для электрических кабелей) Компрессионное формование (используется для придания формы большинству термореактивных пластмасс) Спин-литье (используется для изготовления рыболовных приманок и приспособлений, игровых миниатюр, фигурок, эмблем, а также изготовления и запасных частей)

См. Также Вулканизация Эпоксидное покрытие на основе сплавления

Ссылки 1.Роберто К. Данте, Диего А. Сантамария и Хесус Мартин Хиль (2009 г.). «Сшивка и термостойкость термореактивных материалов на основе новолака и меламина». Журнал прикладной науки о полимерах 114 (6): 4059–4065. DOI: 10.1002 / app.31114 (http://dx.doi.org/10.1002%2Fapp.31114). http://en.wikipedia.org/wiki/Thermosetting_polymer

2/3

2/2/2014

Термореактивный полимер — Википедия, бесплатная энциклопедия

Получено с «http://en.wikipedia.org/ w / index.php? title = Thermosetting_polymer & oldid = 5252 «Категории: Химия полимеров Термореактивные пластмассы Последнее изменение этой страницы: 19 января 2014 в 14:51.Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; могут применяться дополнительные условия. Используя этот сайт, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Wikipedia® является зарегистрированным товарным знаком некоммерческой организации Wikimedia Foundation, Inc.

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermosetting_polymer

3/3

.