Что такое полиэфирная смола. Справочник химика 21

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СМОЛЫ ПОЛИЭФИРНЫЕ НЕНАСЫЩЕННЫЕ

Unsaturated polyester resins.
Specifications

Дата введения 1990-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

Г.С. Матвелашвили, Н.М. Романов, Е.Л. Татевосян, Н.Ф. Пугачевская, З.В. Михайлова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.12.88 № 4205

3. Срок проверки – 1998 г. Периодичность проверки – 5 лет

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

6. Ограничение срока действия снято по Протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (сентябрь 1996 г.) с Изменением N 1, утвержденным в марте 1992 г. (ИУС 6-92)

Настоящий стандарт распространяется на полиэфирные ненасыщенные смолы, представляющие собой растворы в мономерах продуктов поликонденсации гликолей с малеиновым ангидридом и модифицирующими кислотами.

Полиэфирные ненасыщенные смолы применяются в качестве связующего для изготовления композиционных материалов, стеклопластиков и др.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Полиэфирные ненасыщенные смолы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2.1. Полиэфирные ненасыщенные смолы изготовляют марок:

ПН-1 – раствор полидиэтиленгликольмалеинатфталата в стироле;

ПН-609-21М – раствор полиэтиленгликольмалеинатфталата в диметакриловом эфире триэтиленгликоля (ТГМ-3).

1.2.2. По физико-химическим показателям полиэфирные ненасыщенные смолы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице.

Норма для марки

ПН-1
22 2612 0200

ПН-609-21М
22 2612 6000

Прозрачная жидкость от светло- до темно-желтого цвета

Прозрачная жидкость желтого, зеленого или коричневого оттенка

Без пoстopoнних включений

По ГОСТ 18329 и п. 3.3 настоящего стандарта

3. Массовая доля стирола, %

По ГОСТ 13549 и п. 3.4 настоящего стандарта

4. Условная вязкость по ВЗ-246, с

По ГОСТ 8420 и п. 3.5 настоящего стандарта

5. Время желатинизации при 25 °С, мин:

По ГОСТ 22181 и п. 3.6 настоящего стандарта

а) с двухкомпонентной системой

б) с трехкомпонентной системой

1. Определение показателей 4 и 5а для смолы марки ПН-609-21М обязательно до 01.01.94 только для набора данных.

2. Справочные показатели приведены в приложении.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2.3. Обозначение полиэфирных ненасыщенных смол состоит из заглавных букв химического наименования смолы – ПН и номера марки.

Пример условного обозначения полиэфирной ненасыщенной смолы марки 1:

Смола ПН-1, ГОСТ 27952-88

1.3. Упаковка

Полиэфирные ненасыщенные смолы упаковывают по ГОСТ 9980.3 в стальные закатные бочки по ГОСТ 13950 или ГОСТ 6247, алюминиевые бочки – по ГОСТ 21029, железнодорожные цистерны – по ГОСТ 10674 и автоцистерны.

Допускается упаковывать смолы в герметичные стальные контейнеры потребителя, обеспечивающие сохранность смолы.

Допускается использование возвратных бочек при обеспечении сохранности смол, при этом бочки должны быть промыты до рН промывной воды не более 8,5.

Пакетирование – с использованием средств крепления по ГОСТ 21650 и поддонов по ГОСТ 9557 и ГОСТ 9078.

1.4. Маркировка

Транспортная маркировка – по ГОСТ 9980.4 с указанием манипуляционных знаков 2, 5, 7 по ГОСТ 14192 и классификационного шифра 3.3.1.3 по ГОСТ 19433.

1.3 – 1.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).

1.5. Требования безопасности

1.5.2. Температура вспышки паров стирола 30,6°С, температура самовоспламенения 490°С, область воспламенения 1,1 – 5,2% (об.), температурные пределы воспламенения: нижний – 26°С, верхний – 59 °С.

1.5.3. ТГМ-3 – малолетучая горючая жидкость. Температура вспышки 94°С, температура воспламенения 164°С, самовоспламенения 301°С.

1.5.4. Производственные помещения должны быть обеспечены приточно-вытяжной вентиляцией и средствами для тушения пожара. При работе с полиэфирными смолами следует применять специальную одежду и средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.1.044.

1.5.5. Контроль за состоянием воздушной среды – по ГОСТ 12.1.005.

1.5.6. Производство полиэфирных смол по степени пожарной опасности относится к категории А.

2. ПРИЕМКА

2.1. Полиэфирные ненасыщенные смолы принимают партиями. Партией считают количество смолы, однородное по качеству и сопровождаемое одним документом о качестве.

Допускается за партию принимать количество смолы, находящейся в емкости для готовой продукции, имеющей перемешивающее устройство или циркуляционный контур, при этом смешиваются смолы, соответствующие по качеству требованиям стандарта.

При транспортировании смол в железнодорожных и автоцистернах за партию принимают содержимое каждого транспортного средства.

2.2. Каждая партия смолы должна сопровождаться документом, удостоверяющим ее качество.

Документ о качестве должен содержать следующие данные:

наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак;

наименование и марку смолы;

массу нетто;

номер партии;

дату изготовления;

результаты проведенных испытаний или подтверждение о соответствии смолы требованиям настоящего стандарта;

вид тары и количество упаковочных единиц в партии;

обозначение настоящего стандарта.

При транспортировании смол в железнодорожных цистернах каждая цистерна должна сопровождаться документом о качестве, вложенным в полиэтиленовый мешок, помещенный под крышку люка цистерны.

Допускается документ о качестве, вложенный в полиэтиленовый мешок, прикреплять к маркировочной бирке.

2.3. Для контроля качества полиэфирной смолы отбирают 10% упаковочных единиц, но не менее трех.

2.4. При получении неудовлетворительных результатов испытаний хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партии. Результаты повторного испытания распространяются на всю партию.

3. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Точечные пробы смолы отбирают пробоотборником по ГОСТ 9980.2. Отобранные пробы соединяют вместе, тщательно перемешивают и получают объединенную пробу массой не менее 0,5 кг.

Объединенную пробу делят на две части и помещают в чистые сухие стеклянные или фарфоровые плотно закрывающиеся банки. На банки наклеивают этикетки с обозначением:

наименования и марки смолы;

номера партии;

даты изготовления.

Одну банку передают для проведения испытаний, другую опечатывают и хранят в течение гарантийного срока хранения.

3.2. Внешний вид смолы определяют визуальным просмотром испытуемой пробы в проходящем свете в пробирке П1-14-120 ХС или П1-16-150 ХС по ГОСТ 25336.

3.3. Плотность смолы определяют по ГОСТ 18329 денсиметром.

3.4. Массовую долю стирола определяют по ГОСТ 13549.

3.5. Условную вязкость определяют по ГОСТ 8420 вискозиметром типа ВЗ-246 с диаметром сопла 6,0 мм.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.6. Время желатинизации определяют по ГОСТ 22181 методом А. Кроме того, для смолы ПН-609-21М используют трехкомпонентную инициирующую систему, состоящую из трех массовых частей гидроперекиси изопропилбензоила, двух массовых частей 50%-ной концентрации пасты перекиси бензоила (ГОСТ 14888) в дибутилфталате (ГОСТ 8728), одной массовой части 10%-ного стирольного раствора диметиланилина (ГОСТ 2168) на 100 массовых частей смолы.

Секундомер останавливают, когда при опрокидывании пробирки не наблюдается движение пузырьков воздуха вверх. При этом допускается наличие верхнего текущего слоя смолы до 5 мм.

4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

4.1. Полиэфирные ненасыщенные смолы транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.

В период с мая по сентябрь в южные районы страны смолы транспортируют в цистернах и рефрижераторах.

4.2. Полиэфирные ненасыщенные смолы хранят в плотно закрытой таре в крытом складском помещении при температуре не ниже 0 °С и не выше 25 °С вдали от отопительных приборов.

5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

5.1. Изготовитель гарантирует соответствие полиэфирных ненасыщенных смол требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования и хранения.

5.2. Гарантийный срок хранения смолы марки ПН-1 – 4 мес, ПН-609-21М – 6 мес со дня изготовления.

Чем отличается полиэфирная смола от эпоксидной?

В промышленности применяются различные виды смол: полиэфирные, винилэфирные, эпоксидные, фенольные, цианатные, бисмалеиды и пр. Но когда речь заходит о домашнем или мелкопромышленном использовании, чаще всего выбирают между полиэфирной и эпоксидной смолой. Эти полимеры имеют ряд различий, особенностей, преимуществ и недостатков. Попробуем разобраться и выяснить, чем они отличаются, а также что лучше для конкретных случаев: полиэфирная смола или эпоксидная.

Содержание

Характеристики эпоксидной смолы

Механические свойства. Предел прочности эпоксидов на 20-30% выше, чем полиэфиров. Способность выдерживать напряжение и деформацию без повреждений гораздо сильнее. Прочность на изгиб и сопротивление нагрузкам чрезвычайно высоки.
Клеевые свойства. При отверждении эпоксидка работает как мощный клей с высокой адгезией.
Усадка. Эпоксиды дают незначительную усадку при затвердении.
Водостойкость. Отвержденные эпоксидные полимеры водостойки.
Срок годности. При правильном хранении смола не потеряет своих свойств в течение нескольких лет.
Полимеризация. На отверждение эпоксидки влияют только отвердитель и температура. В среднем при комнатной температуре 22-25°С смола затвердевает за 24 часа. Добавлять больше отвердителя с целью ускорить отверждение не стоит, жидкость может не отвердеть вовсе. Сократить время сушки можно, увеличив температуру в помещении. При увеличении температуры на 10 градусов скорость полимеризации удваивается. Но не стоит устанавливать температуру выше 40 градусов.
Запах. При отверждении смола не выделяет ярко выраженного запаха.
Закипание. При сильном нагревании эпоксидка может закипеть и стать непригодной.
Долговечность. Затвердевшие эпоксидные полимеры устойчивы к износу, растрескиванию, отслаиванию, коррозии, образованию микротрещин и плесени.
Устойчивость к УФ. Сам по себе полимер не устойчив к ультрафиолетовому излучению. Хотя некоторые марки содержат добавки, повышающие резистентность к УФ. Однако лучший способ защитить поверхность от пожелтения и разрушения, покрыть УФ-стойким полиуретановым лаком.
Сложность применения. Для работы с эпоксидкой требуется опыт нанесения и определенные навыки, так как в ходе отверждения теряется вязкость, и с материалом становится сложно работать на вертикальных и наклонных поверхностях.
Сферы применения. Эпоксиды применяются для производства изделий с повышенной износостойкостью, гидроизоляцией, прочностью склейки. Например, в ракето- и авиастроении, судостроении, производстве гоночных автомобилей и пр.
Стоимость. Эпоксидка стоит значительно дороже полиэфирной.
Экологичность и безопасность. Эпоксиды не содержат канцерогенных компонентов, летучих органических соединений, не горючи. Компоненты смолы безопасны и удобны в транспортировке и хранении.

Характеристики полиэфирной смолы

Механические свойства. Полиэфирные смолы по этому параметру значительно уступают эпоксидам. Поэтому часто механические воздействия и деформации приводят к трещинам и расслоению в изделиях.
Клеевые свойства. Полиэфиры обладают слабой адгезией, поэтому плохо работают в качестве клея.
Усадка. Полиэфирка может дать усадку в объеме до 7-10%. При этом процесс усадки может занять время, и расслоение будет очевидным не сразу.
Водостойкость. После отверждения поверхность имеет слабые гидроизоляционные свойства и проницаема для воды.
Срок годности. Полиэфирка имеет небольшой срок годности: в среднем 6 месяцев — 1 год.
Полимеризация. Скорость отвердевания полиэфиров значительно выше, чем эпоксидов, и обычно составляет несколько часов. Ускорить процесс сушки можно с помощью катализатора МЭКП.
Запах. Во время затвердевания компоненты полимера выделяют сильный запах.
Закипание. Полиэфирные полимеры не склонны к закипанию.
Долговечность. Полиэфиры образует долговечное покрытие, но склонны к образованию микротрещин, менее устойчивы к воздействиям, менее прочны, чем покрытия из эпоксидки.
Устойчивость к УФ. Поверхности из полиэфирки устойчивы к ультрафиолетовому излучению и не нуждаются в верхнем покрытии для предотвращения пожелтения или разрушения от солнечного света.
Сложность применения. Материал довольно прост в применении и не требует особых знаний и опыта.
Сферы применения. Полиэфиры применяются в случаях, когда дешевизна и простота работы важнее прочности и стойкости. Например, в ландшафтном дизайне, сантехнических работах, автотюнинге и пр.
Стоимость. Полиэфирная смола стоит в 2-3 раза дешевле эпоксидной.
Экологичность и безопасность. Полиэфиры содержат канцерогенный стирол, выделяющий сильный неприятный запах. Компоненты смолы – легковоспламеняющиеся жидкости, катализаторы горючи и взрывоопасны. Но на рынке существуют смолы без стирола и с его пониженным содержанием.

Сравнение эпоксидной и полиэфирной смолы

Чтобы более наглядно оценить отличия полиэфирной смолы от эпоксидной, мы собрали их основные плюсы и минусы в сравнительной таблице:

скорость полимеризации определяет

устойчивость к УФ

горючесть и взрывоопасность

Что выбрать: полиэфирка или эпоксидка?

Отвечая на вопрос что лучше, эпоксидная смола или полиэфирная, прежде всего необходимо учитывать требования к будущему изделию.

Эпоксидная смола благодаря прочности, глянцевому финишу и долговечности идеально подойдет для изготовления барных стоек, столов, столешниц, фасадов корпусной мебели, домашнего декора и украшений. Полиэфирная смола в силу невысокой стоимости и простоты использования подойдет, например, для производства искусственного камня, сантехнических деталей, системных плат, подоконников, бамперов автомобилей.

В целом, вывод можно сделать следующий: если важна долговечность, прочность и глянцевая отделка, выбирайте эпоксидную смолу. А если не планируется подвергать изделие высоким нагрузкам, и цена имеет большое значение, делайте выбор в пользу полиэфирной смолы.

Производство, свойства и порядок работы с полиэфирными смолами

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Полиэфирные смолы. Общая информация.

Внешний вид
Исходные полиэфирные смолы представляют из себя вязкие медоподобные жидкости от светло-желтого до темно-коричневого цвета. При введении небольшого количества отвердителей полиэфирные смолы сначала густеют постепенно превращаясь в студнеообразное состояние, после чего становятся резиноподобными и наконец твердыми, нарастворимыми и неплавкими. Этот процесс, называемый отверждением, происходит при обычной температуре в течении нескольких часов. В твердом состоянии полиэфирные смолы представляют из себя прочные жесткие материалы, легко окрашиваемые в любые цвета, и чаще всего используются в сочетании со стеклотканями (такие материалы называются – полиэфирные стеклопластики) в качестве конструкционных материалов для производства самых разнообразных изделий.

Главные достоинства
Отвержденные полиэфирные смолы представляют из себя великолепные конструкционные материалы, обладающие высокой прочностью, твердостью, износостойкостью, отличными диэлектрическими свойствами, высокой химической стойкостью, экологической безопасностью в процессе эксплуатации. Некоторые механические свойства полиэфирных смол, применяемых в сочетании со стеклотканями, приближаются к свойствам конструкционных сталей или даже превышают их.
Технология изготовления изделий из полиэфирных смол проста, безопасна и дешева, т.к полиэфирные смолы отверждаются при комнатной температуре без приложения давления, без выделения летучих и других побочных продуктов с небольшой усадкой. Поэтому для изготовления изделий не требуются ни сложное громоздкое дорогостоящее оборудование, ни тепловая энергия, что позволяет быстро освоить как малотоннажное, так и крупнотоннажное производство изделий.
К вышеперечисленным достоинствам полиэфирных смол необходимо добавить их низкую стоимость, которая в два раза ниже стоимости эпоксидных смол.
Следует отметить, что в настоящее время производство ненасыщенных полиэфирных смол как в нашей стране, так и за рубежом продолжает увеличиваться и эта тенденция сохранится в будущем.

Недостатки
Конечно у полиэфирных смол есть и свои недостатки. Так, часто используемый в качестве растворителя стирол токсичен и огнеопасен. В настоящее время разработаны марки, не содержащие стирола.
Другим недостатком является – горючесть. Немодифицированные ненасыщенные полиэфирные смолы горят подобно твердым породам дерева. Эта проблема решается путем введения в их состав порошковых наполнителей (трехокиси сурьмы, хлор- и фосфоросодержащих низкомолекулярных органических соединений и др.) или химическим модифицированием путем введения хлорэндиковой, тетрахлорфталевой кислот, а также мономеров: хлорстирола, винилхлоацетата и других хлорсодерщащих соединений.

Состав
По составу ненасыщенные полиэфирные смолы представляют собой многокомпонентную смесь химических веществ различной природы, выполняющих определенные функции. Основные компоненты из которых состоят полиэфирные смолы и и выполняемые ими функции описаны в таблице:

Типичное содержание в смоле

Ненасыщенный полиэфирный олигомер – полиэфир

Основное полимеризующееся вещество

Снижает вязкость и сополимеризуется с основным веществом

Обеспечивает процесс полимеризации смолы

Обеспечивает высокую скорость полимеризации

Не позволяет полимеризоваться смоле в процессе хранения

Полиэфир, являющийся основным компонентом, представляет собой продукт реакции поликонденсации многоатомных спиртов с многоосновными кислотами или ангидридами, содержащих эфирные группы в основной цепи -СО-С. В качестве многоатомных спиртов чаще всего используют этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, глицерин и дипропиленгликоль. В качестве кислот и ангидридов используются фумаровая кислота, адипиновая кислота, малеиновый ангидрид и фталевый ангидрид. В состоянии готовности к переработке полиэфир имеет невысокую молекулярную массу (порядка 2000), а в процессе формования изделий после введения инициаторов отверждения превращается в полимер с высокой молекулярной массой и трехмерной сетчатой структурой, обуславливающей высокую прочность и химическую стойкость материала.
Второй необходимый компонент это мономер – растворитель. Причем растворитель играет двоякую роль. С одной стороны он снижает вязкость смолы до уровня, необходимого для переработки, т.к. сам полиэфир слишком густой. С другой стороны мономер – растворитель активно участвует в сополимеризации с полиэфиром, обеспечивая приемлемую скорость полимеризации и высокую глубину отверждения материала (сами по себе полиэфиры отверждаются очень медленно). Чаще всего для этой цели используется стирол, который хорошо растворим, очень эффективен и дешев, однако имеет недостаток – токсичность и горючесть.
Компонентом, необходимым для перевода полиэфирных смол из жидкого состояния в твердое, является инициатор отверждения – перекись или гидроперекись. При взаимодействии с другим необходимым компонентом – ускорителем инициатор распадается на свободные радикалы, которые возбуждают цепной процесс полимеризации, превращая молекулы полиэфира также в свободные радикалы. Цепная реакция протекает с большой скоростью и с выделением большого количества тепла. Инициатор вводится в состав смолы непосредственно перед формованием. После введения инициатора заполнение формы должно быть осуществлено за 12-24 часа, т.к. по истечении этого времени смола превратится в студнеообразное состояние.
Четвертым компонентом ненасыщеных полиэфирных смол является ускоритель (катализатор) отверждения, который как было сказано выше нужен для реакции с инициатором, в результате которой образуются свободные радикалы, инициирующие процесс полимеризации. Ускоритель может вводиться в состав полиэфиров как на стадии изготовления, так и непосредственно при переработке перед введением инициатора. Наиболее эффективными ускорителями для отверждения полиэфиров при комнатной температуре являются соли кобальта, в частности нафтенат и октоат кобальта, выпускаемые под торговыми марками НК и ОК соответственно.
Полимеризацию полиэфирных смол надо не только активировать и ускорять, но иногда и замедлять. Дело в том, что полиэфирные смолы и без инициаторов и ускорителей сами могут образовывать свободные радикалы и преждевременно полимеризоваться в процессе хранения. Для предотвращения преждевременной полимеризации нужен ингибитор (замедлитель) отверждения. Механизм его действия заключается во взаимодействии с периодически возникающими свободными радикалами с образованием малоактивных радикалов или соединений нерадикальной природы. В качестве ингибиторов применят фенол, трикрезол, хиноны и некоторые органические кислоты. Ингибиторы вводятся в состав полиэфиров в весьма небольшом количестве (порядка 0, 02-0, 05%) на стадии изготовления.
Компоненты, описанные выше, являются основными из которых собственно состоят полиэфирные смолы как связующие. Однако на практике при формовании изделий в полиэфиры вводится огромное количество добавок, несущих самые разнообразные функции и модифицирующих свойства исходных смол. К таким компонентам относятся порошковые наполнители, вводимые с целью удешевления, снижения усадки, повышения огнестойкости; армирующие наполнители (стеклоткани), применяемые с целью повышения механических свойств, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие.

Несмотря на повсеместное распространение новых композитов, древесина остается самым популярным материалом у индивидуальных застройщиков. Сочетание не.

Направление «Промышленные покрытия по металлу»

Каждый человек, который собирается строить дом, коттедж или просто дачный домик, задается вопросом: какой строительный материал выбрать? И несмотря.

Акриловые краски на водной основе

Как защитить металлоконструкции от коррозии, если они уже имеют на своей поверхности ржавчину? Какой материал выбрать? Что учитывать прот выборе анти.

В чём разница?

Разница между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой

Ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой заключается в том, что насыщенные полиэфирные смолы не имеют двойных связей в своей молекулярной структуре, тогда как ненасыщенные полиэфирные смолы имеют двойные связи в своей молекулярной структуре.

Полиэфир представляет собой полимерное соединение, которое образуется в результате реакции конденсации между полиолом и кислотой. Поэтому полиэфиры классифицируются как конденсационные полимеры. Наиболее распространенной и очень полезной формой является ненасыщенная форма. Однако есть и насыщенная форма.

Содержание

Обзор и основные отличия
Что такое насыщенная полиэфирная смола
Что такое ненасыщенная полиэфирная смола
В чем разница между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой
Заключение

Что такое насыщенная полиэфирная смола?

Насыщенная полиэфирная смола представляет собой полимер, который не имеет двойных или тройных связей в своей молекулярной структуре (основная углеродная цепь полимера). Хотя наиболее распространенной формой является ненасыщенная смола, получают эту насыщенную форму, используя избыточный полиол (гликоль) в процессе реакции. Результатом может быть сложный полиэфир с концевыми гидроксильными группами или карбоксильными концевыми группами. Однако общей формой является полиэфирная смола с концевыми гидроксильными группами. В большинстве случаев в процессе производства используют такие кислоты, как изофталевая кислота, фталевый ангидрид, адипиновая кислота и гликоли, такие как неопентилгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, глицерин и т.д.

Основное применение этой смолы это производство покрытий для рулонов. Однако это зависит от свойств и структуры смолы. И спользуется эта смола для покрытий, грунтовок и подложек для рулонных покрытий. Кроме того, это смола используется при производстве печатных красок и рулонов с термическим покрытием.

Характеристики насыщенной полиэфирной смолы

Важными характеристиками этого полимера являются следующие.

Универсальность и атмосферостойкость
Выдающиеся твердость и прочность
Стойкость к грязи
Подходит для общих экономически эффективных требований.

Что такое ненасыщенная полиэфирная смола?

Ненасыщенная полиэфирная смола является наиболее распространенным типом смолы, и она имеет двойные связи в своей молекулярной структуре (основной углеродной цепи). П олучают эту форму смолы посредством реакции конденсации между ненасыщенными дикарбоновыми кислотами. Этот полимер является линейным со сложноэфирными и двойными связями. Используется этот полимер в производстве листовой формовочной массы, объемной формовочной массы, тонеров и лазерных принтеров.

Характеристики ненасыщенной полиэфирной смолы

Важными характеристиками этого полимера являются следующие:

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

В чем разница между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой?

Насыщенная полиэфирная смола — это полимер, который не имеет двойных или тройных связей в своей основной цепи. Следовательно, в нем нет ненасыщенности этим полимером. С другой стороны, ненасыщенная полиэфирная смола является наиболее распространенным типом смолы, и она имеет двойные связи в своей основной цепи; таким образом, эта смола имеет ненасыщенность. Это ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой.

Кроме того, производство насыщенных полиэфирных смол, связано с реакцией конденсации, но при производстве насыщенных полиэфирных смол, реакция происходит между кислотами и гликолями с избыточным количеством гликоля. П ри производстве ненасыщенной полиэфирной смолы реакция происходит между ненасыщенными дикарбоновыми кислотами. Глядя на большее количество различий, насыщенная полиэфирная смола имеет основное применение при производстве покрытий для рулонов, тогда как ненасыщенная полиэфирная смола используется при производстве листовой формовочной массы, объемной формовочной массы, тонеров и лазерных принтеров.

Заключение — Насыщенные против ненасыщенных полиэфирных смол

Сложные полиэфиры являются важными термопластичными полимерами. Существует два типа полиэфирных смол, основанных на химической природе основной цепи полимера. Они являются насыщенной и ненасыщенной формой 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, а ненасыщенная полиэфирная смола имеет двойные связи в основной цепи.

Лакокрасочные материалы

Широкое применение полиэфирных смол в различных сферах промышленности, в том числе и строительства приводит к возникновению вопроса о том, как работать с данным материалом. Существует определенная технология работы с полиэфирной смолой. Об особенностях полиэфирных смол и о технике работы с ними рассмотрим далее.

Полиэфирная смола – применение материала

Существует огромное количество отраслей в которых используется смола на основе полиэфира. Предлагаем ознакомиться с самыми популярными из них:

1. Строительная отрасль.

Данный материал используется в процессе изготовления стеклопластика, который имеет дополнительное армирование из стеклоткани. Данный пластик имеет высокие механический характеристики, легкий вес, прозрачную текстуру, привлекательный внешний вид. Пластиковые детали используют при изготовлении разного рода осветительных приборов, кровель, навесных конструкций. Кроме того, из пластика на основе полиэфира изготавливают даже подоконники, карнизы, монолитные санузлы, душевые кабины. Кроме того, данный материал легко окрашивается и приобретает нужный цвет и оттенок.

2. Кораблестроительная отрасль.

В данной отрасли промышленности используется больше всего полиэфирной смолы. Большинство деталей, корпусов, иллюминаторов соединяются между собой именно с помощью полиэфирных смол. Данный материал отличается высокой влагостойкостью. Поэтому, материалы, обработанные полиэфирной смолой имеют высокие характеристики стойкости перед гниением и влагой.

3. Изготовление автомобилей – машиностроительство.

Эпоксидная смола полиэфирная является составляющей кузовов, разного рода

элементов, которые являются частью автомобилей. Кроме того, из полиэфирных смол изготавливают разного рода шпаклевочные и грунтовочные смеси.

4. Отрасль химической промышленности.

Так как полиэфирная смола отличается высокой стойкостью перед агрессивными составами, она широко распространена в химической промышленной отрасли. Полиэфир присутствует в составе труб, через которые перекачивается нефть.

Кроме того, использование полиэфирных смол связан с электротехнической промышленностью, машиностроением, деревообрабатывающей промышленностью, спортивными товарами, искусством.

Полиэфирная смола – характеристика материала

Полиэфирной смолой называют материал, который изготавливается при смешивании и переработке спиртов многоатомного назначения. Данные смолы широко применяются в разного рода отраслях. Из-за уникальности своего состава, полиэфирные смолы широко распространены в судостроении. Их использование позволяет получить легкое, но в то же время влагостойкое покрытие.

Кроме того, среди преимуществ полиэфирной смолы отметим:

минимальную тепловую проводность;
максимальную влагостойкость;
длительность эксплуатации;
стойкость перед перепадами температуры;
устойчивость перед механическими воздействиями;
противодействие химическим веществам;
высокие показатели надежности;
универсальность и широкую сферу применения.

Существует определенная категория экологически безопасных полиэфирных смол, в основе изготовления которых лежит использование касторового, подсолнечного, соевого, рапсового масла.

Применение масел растительного происхождения в процессе изготовления полиэфирной смолы позволяет изготовить материал с такими же свойствами, как и неорганические смолы. При этом, в некоторых случаях, показатели долговечности и надежности увеличиваются.

Для того, чтобы изготовить двухкомпонентную полиэфирную смолу или твердый вспененный полиуретан используется вещество в виде полиола. Полиэфирные смолы – производство экологически чистых веществ, отличается такими преимуществами:

снижение объема переработки нефти, положительно сказывается на негативном воздействии на окружающую среду;
материал получается полностью безопасным и безвредным как для человека, так и для всей планеты;
таким образом, удается значительно сэкономить денежные средства, так как натуральные материалы являются более дешевыми.

Полиэфирная смола прозрачная: технология использования

Для того, чтобы работа со смолами на основе полиэфира была безопасной, следует ознакомиться и выполнить определенные правила. Стеклопластик – очень распространенный и нужный в строительстве предмет, для изготовления которого достаточно научиться работать с полиэфирной смолой.

Для затвердевания полиэфирных смол необходим катализатор, с помощью введения которого внутренняя часть смолы наполняется теплом. Еще один вариант полимеризации, получение смолой тепловой энергии от внешнего источника. Данный способ отличается дороговизной исполнения.

Чаще всего, после покупки смолы, к ней идет инструкция, в которой указано количество полимеризатора, который способен сделать изделие из смолы твердым. Кроме того, количество данного вещества также определяет температура воздуха, на момент добавления его в смолы.

Учтите, что работу следует выполнять постепенно, так как смола очень быстро затвердевает. Начинать работу следует с поллитра материала. Работа со смолами – довольно опасный процесс, для выполнения которого потребуется наличие специальной маски и защитных очков. Так как катализатор негативно воздействует на зрение.

Добавление катализатора к раствору смолы осуществляется постепенно, при этом составы требуют тщательного перемешивания. Однако, перемешивать ингредиенты не следует слишком быстро, чтобы в них не попало слишком много воздуха. Для получения однородного соединения следует перемешивать катализатор и смолу около трех минут.

Учтите, что до момента затвердения смолы пройдет определенное время, если по истечению пяти минут вы не увидели результата, не нужно, добавлять катализатор.

Наличие катализатора в смоле приведет к изменению ее цвета с голубого оттенка в розовый. При этом, перед отвердением следует нанести смолу на изделие, на котором планируется ее использование.

Нагрев или повышение температуры смолы, является свидетельством того, что смола начинает полимеризоваться. Для замедления затвердевания смолы, емкость, в которой она находится, помещается в резервуар с охлажденной жидкостью, например водой или непосредственно в холодильную камеру, в которой отсутствуют продукты.

Когда смола становится похожей на желе, заканчивается срок ее использования. Время, с момента соединения смолы с катализатором до этого периода, является жизнедеятельностью смолы. Среднее время использования смолы после ее разведения составляет от 20 до 60 минут, при условии, что смола имеет хорошее качество и она правильно хранилась после изготовления.

Если желатинизация смолы уже началась, а смола еще не использовалась, то смола однозначно выбрасывается. Однако, не нужно выбрасывать смолу в месте, склонном к возгоранию, так как энергия, которая выделяется в процессе соединения смолы с катализатором, способна привести к возгоранию.

При выбрасывании рабочей смолы, следует равномерно и тонким слоем разровнять ее на поверхности. При этом, работы проводятся на месте, где отсутствуют горючие материалы. Весь период полимеризации смолы регулируется изменением ее цвета. Учтите, что слишком быстрое отвердение смолы приводит к увеличению ее усадки после застывания. Помните, что катализатор вводится в каждую из порций полиэфирных смол. Оптимальная температура для работы с материалом составляет минимум 16 градусов, а максимум 40 градусов тепла. При этом идеальным диапазоном считается 25-30 градусов. При этом, присутствие прямого солнечного излучения или дождя нежелательно.

После нанесения смолы и разделения ее на поверхности, большее ее перемещать не следует. Все дальнейшие работы проводятся после полного затвердевания смолы. Среднее время ожидания составляет от одного до трех часов. При наличии вблизи участков со смолой влажности, период ожидания несколько увеличивается.

Однако, полная полимеризация смолы осуществляется по истечению нескольких дней с момента ее нанесения. При этом, если изготавливается стеклопластик, то первые дни, он отличается определенной пластичностью, легко изгибается. Поэтому, если планируется изготовления изделий из полиэфирных смол, работу следует проводить в течение нескольких дней с момента нанесения смолы. Полиэфирная смола набирает прочность на протяжении нескольких недель с момента ее нанесения. Поэтому, начинать эксплуатацию предметов, изготовленных с нее, следует только по истечению данного времени.

Особенности ненасыщенных полиэфирных смол

Использование ненасыщенных полиэфирных смол отличается высокой популярностью. Это объясняется прежде всего тем, что данные полимеры способны затвердевать даже при комнатной температуре. При этом, выделение продуктов побочного действия отсутствует. Таким образом, процесс изготовления армированного пластика и других подобных предметов, значительно упрощается.

Использование данных смол особенно актуально в случае изготовления литой изоляции, электро- и радиоприборов, стеклопластиковых покрытий и т.д. Кроме того, ненасыщенные полиэфиры используются для изготовления корпусных частей лодок и суден, в автомобильной промышленности. Для снижения трудовых затрат в процессе переработки полиэфирных смол, рекомендует обращать внимание на качество смолы при ее покупке. В таком случае, качество изделий из полиэфирных смол, будет находиться на должном уровне.

Изготовление искусственного камня полиэфирных смол

Сфера использования полиэфирных смол подразумевает изготовление из них искусственного камня. При этом, смоля является связующим звеном для наполнителя. Для того, чтобы достигнуть определенного эффекта к смоле часто добавляется крошка, краситель или наполнители. Для изготовления литьевых изделий, таких как столешницы из искусственного камня, в определенную форму сначала укладывается наполнитель крупного размера. Для того, чтобы заполнить образовавшиеся пустоты, укладывают наполнитель меньшего объема. При этом, возможно сочетание между собой резиновых, металлических, полимерных, гранитных, известняковых материалов. Кроме полимерных смол, связующим веществом выступают вещества в виде цемента, гипса, жидкого стекла.

Для того, чтобы самостоятельно изготовить материал искусственного происхождения в виде мрамора, достаточно использовать полиэфирную смолу, крошку из мрамора искусственного. Кроме того, потребуется наличие специальных красителей и наполнителей, которые помогут сымитировать мрамор.

Все составляющие вещества перемешиваются между собой и заливаются в форму. Чаще всего форма выполняется из стекла и имеет форму прямоугольника. Для затвердевания данной композиции используется сушильный шкаф, в котором присутствует горячий воздух.

После полного затвердевания композиции производится ее шлифовка, до того момента пока не обнажится крошка из искусственного мрамора. Однако, данные способы изготовления искусственного камня отличаются определенными недостатками. Среди них прежде всего, низкая прочность полученных изделий, невысокий срок эксплуатации, невысокая прочность.

Если некоторым образом изменить технологию изготовления камня, удается повысить его прочностные характеристики. Для изготовления искусственного камня используется оснастка, выполненная из полиэфира, эпоксида и других веществ. На ее поверхность наносится связующее светопрозрачное вещество, слоем до двух миллиметров. Данное вещество защитит поверхность камня от разрушения под воздействием солнца, перепадов температуры или влаги. После того как светопрозраный слой приобретет консистенцию геля, он покрывается наполнителем, в основе которого лежит гранитная и мраморная крошка. Для ее изготовления используют материалы как органического, так и неорганического происхождения. Существует несколько вариантов наолнителей- одно- или разнофракционные.

После того как композитный материал полностью затвердеет, он покрывается определенным цветом, в зависимости от цвета наполнителя и крошки. Использование подложки в основе которой лежит полиэфирная смола стекломат отличается такими преимуществами: