Полиэфирные смолы применение. Особенности технологии производства полиэфирных смол. Области применения полиэфирных смол.
Едва ли найдутся отрасли народного хозяйства где бы не применялись полиэфирные смолы. При этом выделяются отрасли в которых объем их потребления особенно велик. К ним относятся: судостроение, автомобилестроение и транспортное машиностроение, строительство, химическая промышленность, электротехническая промышленность, мебельная промышленность, товары народного потребления. При этом как правило полиэфирные смолы используются в сочетании со стеклотканями, усиливающими их механические свойства. Такие материалы называются - полиэфирные стеклопластики. Ниже приводится подробное описание применения полиэфирных смол в этих областях.
Положительная форма показана на следующем рисунке для корпуса с вакуумным формованием. Горячий пластик помещается на положительную пресс-форму. Разница между положительными и отрицательными формами может показаться несущественной, поскольку формы деталей практически идентичны, как показано на диаграммах. Однако, если деталь внедрена в отрицательную форму, тогда внешняя поверхность будет иметь точный контур полости формы. Внутренняя поверхность будет иметь аппроксимацию контура и отделки, соответствующую поверхности листа или исходного листа.
Строительство
Полиэфирные смолы широко применяются в строительстве. Отечественная промышленность выпускает листовые полиэфирные стеклопластики на основе смолы ПН-1, армированной стеклотканью. Такие пластики обладают высокими механическими свойствами, небольшим весом, прозрачностью и высокими эстетическим качествами и используются при изготовлении уличных фонарей, крыш общественных и промышленных зданий, павильонов, навесов, стеновых панелей и перегородок, в т.ч. декоративных, используемых для отделки интерьеров. Также полиэфирных стеклопластики используют для изготавления подоконников, козырьков, карнизов, лестничных ограждений, водосточных желобов, монолитных санузлов, душевых кабин, вентиляционных воздуховодов.
Напротив, если лист покрывает положительную форму, то внутренняя поверхность будет идентична внутренней поверхности выпуклой формы, и внешняя поверхность будет следовать за ней приблизительно. В зависимости от требований продукта это различие может быть важным. Еще одно отличие заключается в прореживании пластикового листа, что представляет собой проблему термоформования, которая должна быть принята во внимание. Если контур формы неглубокий, будут значительные различия, если лист будет растянут, чтобы образовываться в контуре формы.
Положительные и отрицательные формы производят разные прореживания в одной части. Например, рассмотрите ванну. В положительной форме, помещая лист на выпуклую форму, часть, контактирующая с верхней поверхностью, затвердевает быстро и практически не растягивается. Это приводит к толстому основанию, но значительному истончению на стенках ванны. Напротив, отрицательная форма даст более равномерное распределение растяжения и прореживания листа до того, как оно вступит в контакт с холодной поверхностью пресс-формы.
Листовые декоративные полиэфирные пластики легко окрашиваются в любые цвета.
Судостроение
Судостроительные и судоремонтные заводы являются крупнейшими потребителями полиэфирных смол. Корпуса различных судов: теплоходов, яхт, катеров, лодок, катамаранов, а также другие их элементы: иллюминаторы, гребные винты, судовая мебель изготавливаются на основе полиэфирных смол и стеклотканей. Полиэфирные смолы в качестве покрытий также часто применяются и для защиты обшивок деревянных судов, придавая им устойчивость к гниению и древоточцам. Часто полиэфирные смолы также используются для декоративной отделки судов.
Одним из способов улучшения распределения разбавления в положительной форме является предварительное растяжение листа до покрытия выпуклой формы. Как показано на рисунке ниже, горячий пластиковый лист равномерно растягивают под вакуумом до сферической формы перед тем, как его помещают на форму.
Этап, описанный в первом кадре следующего, может быть использован в качестве способа изготовления деталей в форме баллона, таких как прозрачные купола или световые люки. При этом для продувки мягкого листа применяется жестко контролируемое давление воздуха. Давление поддерживается до тех пор, пока выдувная форма не затвердеет.
В судостроении наиболее широко применяются смолы ПН-1, ПН-609-21М, НПС-9119 и импортные марки.
Автомобилестроение и вагоностроение
Полиэфирные смолы в настоящее время все чаще используются в автомобильной промышленности для изготовления кузовов, бамперов, крыльев, порогов, элементов тьюнинга, обтекателей, дверей, внутренней отделки салона. Существуют автомобильные полиэфирные эмали, шпатлевки и герметики.
Он похож на прямое вакуумное формование, за исключением того, что после размещения пластика в конструкции и его нагревания он механически растягивается на мужской форме. Затем наносится вакуум, который нажимает горячий пластик на все части формы. Могут быть сформированы мужские объекты с отношением глубины к диаметру до 4: мужские формы могут быть легко получены и, как правило, стоят меньше, чем женские формы, хотя они также более склонны к ухудшению.
Поставляемые марки полиэфирных смол
В этом способе нагретый лист закрепляется и образуется между двумя штампами. Материалом штампов может быть древесина, гипс, эпоксидная смола и другие материалы. Точные детали могут быть быстро изготовлены с минимальными допусками в дорогих формах с водяным охлаждением.
На основе полиэфирных смол изготовляют стены, полы, двери, крыши, сиденья автобусов и железнодорожных вагонов и даже целые пассажирские и грузовые вагоны.
Авиация
Легкомоторные самолеты и планеры могут полностью изготовляться из полиэфирных стеклопластиков. Благодаря их применению достигается уменьшение веса летательных аппаратов, что позволяет увеличивать полезную нагрузку и дальность полета.
Для сгибания, волочения или зажима горячего листа используется только механическая сила. Простые древесностружечные стельки могут использоваться для получения желаемой формы с использованием печей, ленточных нагревателей и тепловых пушек в качестве источников тепла. Можно механически формировать трубы, стержни и другие профили.
В термоформовании деформация плоского листа до пузырька требует применения работ на размягченном, но не расплавленном материале; Поэтому термоформование аморфных материалов всегда намного проще, поскольку они имеют гораздо более длинное пластовое эластомерное, чем кристаллические. Даже в этих случаях целесообразно использовать высокомолекулярные сорта, которые поддерживают определенную жесткость и прочность на растяжение выше температуры кристаллического плавления; Это называется прочностью расплава.
Химическая промышленность
Полиэфирные смолы широко используются в химической промышленности благодаря их высокой стойкости к действию агрессивных сред. В цехах химических производств их используют для изготовления полов. Из полиэфиров изготовляют трубы для перекачки нефти и газа, различных жидких химических продуктов, химические приборы и аппараты, сосуды, контейнеры, бункера и резервуары для хранения кислот, щелочей, солей, окислителей, органических веществ, дубильных растворов, травильные и гальванические ванны. Помимо использования полиэфирных смол в чистом виде часто для этих целей используют другие материалы с покрытием на основе полиэфиров. На основе смол ПН-1, ПН-609-21М изготавливают стойкие к окислителям и кислотостойкие замазки. Полы в цехах химических производств часто изготавливаются на основе полиэфирных смол.
Во время растяжения пузырька происходит ориентация растущих макромолекул и кристаллических, что придает растянутым материалам лучшие механические характеристики. Когда исходный лист поддерживает определенную ориентацию, потому что он изготовлен однонаправленным рисунком, его необходимо нагревать до достаточно высокой температуры, чтобы потерять анизотропию его механических свойств.
Большую однородность толщин получают путем быстрого расширения листа предварительно нагретого материала до подходящей температуры до того, как пузырь коснется стенок формы, будь то мужчина или самка. По этой причине продувка и, альтернативно, вакуумное применение должно производиться с сильным воздушным потоком, что оправдывает необходимость в емкостях с большой емкостью.
Электротехническая промышленность
Компаунды, лаки и покрывные эмали на основе ненасыщенных полиэфирных смол широко применяются в качестве электрической изоляции трансформаторов, дроссельных катушек, обмоток электродвигателей, генераторов, кабелей, электронных плат, пуско-регулирующих устройств, элементов линий электропередач. На основе полиэфирных смол также изготовляют опорные изоляторы пантографов электровозов, кронштейны и пальцы щеткодержателей тяговых электродвигателей, уплотнения обмоток статоров крупных турбогенераторов.
Однако быстрое расширение, за которым следует слишком быстрое охлаждение, вызывает остаточные напряжения из-за памяти материала. Опять же, эти напряжения производят аномальные деформации, когда материал нагревается. Макромолекулы аморфной матрицы были расширены и имели тенденцию к упругому восстановлению их равновесного состояния в форме шарика. Эти остаточные напряжения проявляются в чашках из полистирола кофейных машин, которые противостоят горячей жидкости, но если они используются для кипячения воды, они усаживаются, особенно в области краев чашки, где остаточные напряжения выше.
Полиэфирные клеящие лаки используются для изготовления электроизоляционных материалов на основе слюды.
Машиностроение
Полиэфирные стеклопластики используют для изготовления корпусов различных машин, кожухов, защитных ограждений, вентиляционных труб, емкостей, баков, трубопроводов, вентиляторов, насосов, пресс-форм. Шпаклевки на основе смолы ПН-1 применяются для устранения дефектов стальных отливок. Полиэфирные составы на основе смолы ПН-1 используются для склеивания различных конструкций из таких материалов как алюминий, сталь, стекло, фарфор, пластмасса, а также применяются в качестве флюсов при пайке.
В кристаллических материалах охлаждение должно быть достаточно медленным, чтобы достичь равновесной степени кристалличности и избежать проблем сжатия, вызванных явлениями посткристаллизации, тем более выраженной, чем выше рабочая температура. Таким образом, формы должны храниться в закаленном состоянии при хорошо контролируемой температуре.
Где можно применять полиэфирные смолы
Вкратце две основные переменные операции: температура листа и температура формы. Чем выше первая, тем более однородной будет толщина и тем меньше упругие сокращения; Но существует опасность того, что материал будет снят из-за отсутствия сопротивления жидкости и что он будет термически деградирован. в следующей таблице перечислены материалы, которые обрабатываются этой технологией, с указанием их характеристик расплава, стабильности и наиболее подходящего диапазона температур листа.
Производство мебели
Ненасыщенные полиэфирные смолы широко применяются в качестве лаков при отделке мебели. Такие лаки отличаются высоким содержанием пленкообразующих веществ вследствие чего нанесение их может осуществляться в один два слоя. Кроме мебельных лаков выпускаются и эмали, а также шпатлевки для придания гладкости поверхностей древесно-стружечных плит и фанеры. Полиэфирные покрытия имеют прочное сцепление с поверхностью с деревом, обладают блеском и прозрачностью, водостойкостью, стойкостью к спиртам, жирам, маслам и низким температурам. В последнее время растет объем потребления полиэфирных стеклопластиков при производстве пластмассовой мебели. Из них изготавливают дачные кресла, стулья, столики, скамейки и т.п.
Чем выше температура формы, тем меньше сокращений будет вызвано эффектом посткристаллизации и старением аморфной матрицы, но типичная производительность машины будет уменьшаться. Введение в науку и современность материалов, Объем Пластическая промышленность: промышленный пластик. Формообразующие процессы для пластмасс. . Полиэфирная смола наиболее часто используется для работы с волокном.
Обычно смола уже активирована кобальтом, поэтому единственное, что мы должны приобрести рядом с смолой, будет катализатором или высушиванием. Катализатором будет тот, который выполняет химическую реакцию для начала установки и сушки смолы. Количество катализатора будет зависеть от работы, которую должен выполнить тот, кто ее применяет, поскольку каждый из них использует его в соответствии с тем, как мы работаем. Средняя мера говорит, что это должно составлять от 2 мл до 5 мл на килограмм смолы, хотя в некоторых случаях мы можем использовать до 10 мл на килограмм смолы или больше.
Товары бытового назначения и спорттовары.
Полиэфирные смолы широко используются для изготовления бижутерии и галантерейных изделий в т.ч. пуговиц (бесцветных, прозрачных и перламутровых), подносов, абажуров, предметов домашнего обихода, детских игрушек, а также разнообразного спортивного оборудования и инвентаря: гоночных автомобилей, спортивных лодок, мотоциклов и скутеров, плавательных бассейнов, бортов спортивных площадок, катков, современных пластиковых лыж, роликовых досок, луков, удочек, защитных шлемов и т.д.
Чем больше количество катализатора, тем сильнее будет химическая реакция, так что температура смолы увеличивается даже до уровня, до тех пор, пока он не загорится, поэтому мы должны работать с большой осторожностью. Также необходимо прокомментировать, что большее количество смолы будет сильнее реакции, так что кусок высохнет быстрее, но будет иметь меньшую эластичность и может треснуть легче. Меньше количества: медленнее сушить, но кусок будет сильнее. Необходимо также учитывать смесь встряхивания, она должна быть плоской и чистой палочкой и никогда не с круглой, так как при использовании небольшого количества катализатора круглая палочка перемещает катализатор по краям и смесь не будет полной.
Искусство
Благодаря высоким декоративным качествам полиэфирные смолы широко применяются в различных видах искусства: живописи, архитектуре, скульптуре, отделки интерьеров при изготовлении панно, барельефов, декоративных плиток и т.п. Полиэфирные смолы при изготовлении изделий часто с успехом используются используются для имитации различных материалов: природного камня, металлов (бронзы и др.), гипса.
Получение плохой сушки или сушки в деталях. Будьте очень осторожны с катализатором, так как это может вызвать ожоги на коже. таких как раздражение ноздрей или глаз. Теперь мы поговорим о волокнах или тканях. Предположим, что это полиэфирная смола, но белая отделка, как и катализатор смолы и высушенная на воздухе, может использоваться для работы в конструкции деталей, но из-за ее стоимости используется только в качестве отделочной краски.
Полиэфирные и волокнистые шпаклевки: 2-компонентные шпаклевки, которые мы будем использовать, чтобы заполнить и покрыть небольшие недостатки, которые мы будем иметь при работе с волокном. Стирол является основным разбавителем смолы, несмотря на то, что разбавитель не рекомендуется опустить смолу, если она не используется, чтобы дать грунтовку, она потеряет большую часть своих свойств.
Отличия которых будем рассматривать в данной статье, относятся к классу термореактивных. Это означает, что после процесса застывания их уже нельзя вернуть в жидкое состояние. Оба состава обладают разными характеристиками, что определяет сферу их применения. Для понимания назначения этих материалов полезно ознакомиться с обзором полиэфирных и эпоксидных смол.
Ацетон: Это идеальный растворитель для чистки металлических рук и посуды, щетки и щетки, которые не рекомендуется чистить, поскольку мы будем тратить больше в ацетоне, чем стоит новая кисть. Жидкий парафин: этот продукт смешивается в небольших пропорциях со смолой, мы получим смолу, когда шлифование не так сложно и прилипает к наждачной бумаге.
Демпфирующий воск: это воск для формовки кусков волокна, рекомендуется обеспечить его правильную форму, чтобы не было проблем при склеивании. Выпуск алкоголя: Как воск, мы будем использовать его как пресс-релиз, будучи жидким, мы можем получить доступ к более сложным сайтам, самая большая проблема заключается в том, что вам нужно дать несколько слоев, чтобы получить хороший результат.
Эпоксидная смола
Эпоксидка относится к материалам синтетического происхождения. В чистом виде она непригодна для применения, так как самостоятельно перейти в твердое состояние не способна. Для застывания в эпоксидную смолу добавляют в нужной пропорции специальный отвердитель.
Для правильного использования нужно знать плюсы и минусы эпоксидной смолы. Смола данного типа ценится за свои прочностные характеристики. Она устойчива к таким агрессивным химическим соединениям, как кислоты и щелочи. К достоинствам эпоксидки относятся: умеренная усадка, высокая стойкость к износу, а также отличная прочность. Процесс застывания происходит при широком диапазоне температур, но рекомендованным в быту является промежуток от +18 до +25 градусов. Горячий метод застывания используется при производстве изделий повышенной прочности, способных выдерживать экстремальные нагрузки.
Диоксид титана: двуокись титана будет служить для отбеливания смолы и получения лучшего результата, в то время как она может служить основой для окрашивания смолы. С универсальными красителями. Полиуретановое седло: полиуретановые кремнеземы идеально подходят для склеивания кусков в предназначенных местах, а также для заполнения их суставов.
Перед использованием смол и волокон необходимо учитывать, что мы будем использовать очень токсичные материалы, поэтому мы должны работать в хорошо проветриваемых местах, защищенных масками, особенно при шлифовании и перчатках. Одна из первых вещей, о которой следует помнить, состоит в том, что все материалы, которые мы собираемся использовать, чисты и не имеют никакого остатка какого-либо продукта, особенно воды или влаги. Щетки должны быть новыми для лучшего применения, всегда иметь весь материал под рукой и очень хорошо идентифицироваться, чтобы не ошибиться, при подготовке смолы всегда готовят материал, который мы собираемся потратить, или что-то еще и никогда не превышать, так как у нас будет Около тридцати минут, чтобы работать удобно, а затем мы должны бросить.
Такой тип смол применяется как в промышленности, так и в домашних условиях. Сфера их использования становится все шире благодаря созданию новых составов с оптимизированными свойствами. Благодаря смешиванию разных типов эпоксидных смол и отвердителей можно получать конечный продукт с совершенно непохожими характеристиками.
Применение эпоксидной смолы
Смола эпоксидного типа, прежде всего, применяется как материал для склеивания поверхностей: деревянных, кожаных, металлических и других непористых. Такой состав востребован в электронике, машиностроении и авиации. Стеклопластик, активно применяемый в строительстве, также изготавливают из эпоксидки. Смолу используют для гидроизоляции пола и стен, в том числе и внешних. Готовые изделия из стеклопластика после шлифовки и дополнительной обработки популярны в украшении интерьеров помещений.
Отвердитель для эпоксидной смолы
Эпоксидный материал состоит из двух составляющих, после смешивания которых начинается процесс полимеризации. Компонент, вызывающий отвердевание эпоксидной смолы, называется отвердителем. В зависимости от применения различных смол и отвердителей можно получать совершенно непохожие эпоксидные смеси.
Пропорция отвердителя в составе может быть различной и зависит главным образом от марки смолы. Реакция полимеризации эпоксидной смолы необратима, то есть расплавить уже застывший материал возможности нет.
Ошибочно полагать, что при завышении количества отвердителя застывание пройдет быстрее. Действенный способ ускорения процесса — увеличение температуры смеси. Повышение рабочей температуры на 10 градусов позволяет ускорить процесс в 3 раза. Для этих целей в продаже имеются специальные компоненты. Также существуют эпоксидные смеси, затвердевающие при пониженных температурах.
Неверный подбор количества отвердителя пагубно сказывается на качестве готового изделия. В первую очередь уменьшается его прочность и устойчивость к химическим веществам. При малом количестве отвердителя консистенция детали становится липкой, при избытке полимер выделяется на поверхности материала. Наиболее частыми пропорциями смола/отвердитель являются 1/2 или 1/1. Перед смешиванием рекомендуется ознакомиться с инструкцией для правильного соотношения компонентов.
Полиэфирная смола
Такая смола образуется при переработке спиртов специального назначения. Основой материала служит полиэфир. Для ускорения процесса затвердевания используются специализированные растворители и ингибиторы. В зависимости от сферы применения материала, он может иметь различную структуру и свойства. Получившееся изделие нуждается в дополнительной обработке, направленной на повышение защиты от воды и ультрафиолетового излучения. Дополнительное покрытие также усиливает прочностные характеристики изделия. Полиэфирная смола, в отличие от эпоксидной, характеризуется невысокими механическими качествами. Но при этом полиэфирку отличает низкая цена, благодаря которой материал является более популярным.
Такие смолы активно применяются при строительстве зданий, в автомобилестроении, кораблестроении и процессе производства емкостей для химических составов. Полиэфирные компоненты при смешивании со стеклом образуют высокопрочные соединения. Благодаря этому получившийся материал используют в изготовлении навесов, крыш для зданий и осветительных приборов.
Полиэфирная смола также входит в состав искусственного камня. Изготовленный с применением данного компонента пластик используется в производстве подоконников, душевых кабин, перегородок и декоративных элементов. Полиэфирные смолы, в отличие от эпоксидных, легко поддаются окрашиванию.
Основные плюсы смолы полиэфирного вида
Полиэфирная смола, в отличие от эпоксидной, обладает большей практичностью. После смешивания со стеклом состав приобретает прочностные характеристики, превышающие свойства стали. Для затвердения полиэфирки не требуется специальных условий и температур. Работы с ней считаются менее трудоемкими, а сам материал обходится дешевле.
В чем разница?
Задавая вопрос: "Что лучше, полиэфирка или эпоксидка?", нужно понимать, зачем и где смола необходима. Оба материала имеют свои плюсы и минусы, и окончательный выбор зависит от условий использования, а также типа поверхности, на которую смола будет наноситься.
Эпоксидка имеет более высокую стоимость, но при этом отличается большей прочностью. Обладая отличными клеевыми свойствами, крепко соединяет различные по структуре поверхности. Эпоксидная смола отличается от полиэфирного продукта незначительной усадкой, лучшими механическими характеристиками, а также устойчивостью к износу.
При этом, в отличие от полиэфирки, эпоксидке нужно больше времени для затвердевания, что замедляет процесс изготовления деталей из этого материала. Работе с такой смолой сопутствуют повышенные меры безопасности: при работе с жидким материалом необходимо наличие перчаток, для обработки твердого изделия нужен респиратор. Опасность представляет не столько сама смола, сколько компоненты, использующиеся для придания ей твердого состояния. При затвердевании в условиях высокой температуры есть шанс потерять вязкость материала, что создает дополнительные трудности в работе.
Какая смола лучше, эпоксидная или полиэфирная? Отзывы говорят о том, что в большинстве случаев первую используют в виде клея, так как его свойства гораздо выше, чем у материала на основе полиэфира. В других ситуациях более рациональным представляется использование смолы полиэфирного вида, которая, во-первых, позволит сэкономить, а во-вторых, упростит работу.
Преимущества использования полиэфирки
Полиэфирка не выделяет токсичных элементов, удобна в применении, и специальные знания для работы с ней не требуются. Состав применяют для покрытия различных поверхностей с последующей обработкой средством, повышающим прочность. По клеевым свойствам полиэфирка значительно уступает эпоксидке, и использовать ее для склеивания поверхностей нерационально. Как материал для декоративных изделий не подходит, так как имеет невысокие механические показатели. При смешивании состава из полиэфирки применяется небольшое количество катализатора. Затвердевает материал быстро, в течение 2-3 часов.
Готовая деталь обладает эластичностью и устойчивостью к изгибу. Минусом изделия из полиэфирной смолы является горючесть. Запрещается наносить полиэфирную смолу на изделие, изготовленное из эпоксидки. Для ремонта продукта из эпоксидного материала лучше его же и использовать.
Как правильно подготовить поверхность
Смолу следует наносить только на предварительно подготовленную поверхность. Первым делом с помощью растворителя проводится обезжиривание. После устранения загрязнений и следов жира выполняется процесс шлифовки. С поверхности материала с помощью наждачной бумаги или специального инструмента снимается верхний слой. Затем проводится процесс устранения пыли. После этого можно приступать к нанесению рабочего компонента.
Техника безопасности
Для того чтобы не нанести вред здоровью при работе со смолами и отвердителями, необходимо по максимуму принять все меры предосторожности. Несоблюдение простых правил может привести к повреждениям кожи, ожогам или нарушениям работы легких при работе с эпоксидными или полиэфирными смолами. Особенности техники безопасности при работе с химическими веществами:
- Запрещается использование емкостей, предназначенных для приготовления пищи.
- Все манипуляции необходимо осуществлять в специальной одежде и перчатках. Перед проведением работ на руки следует нанести защитный крем. Шлифовку готовых изделий проводят в респираторе и специальных очках.
- В случае попадания смолы на кожу ее необходимо без промедлений вымыть с использованием мыла или очистить спиртом.
Манипуляции с эпоксидными компонентами следует проводить в хорошо вентилируемом помещении.