Styrenová polyesterová pryskyřice s nízkou volatilitou

V procesech rozložení rukou a rozprašováním se pryskyřice obvykle aplikuje ve vrstvách na otevřenou formu. Zejména během procesu postřiku je pryskyřice atomizována a nastříkána, přičemž některé tvoří jemné částice, které vkládají na povrch formy. Před plně léčením pryskyřice však styren nadále z ní nadále volalizuje, což vede ke zvýšené koncentraci styrenu ve vzduchu semináře. To má za následek pouze ztrátu styrenu, ale také představuje potenciální environmentální riziko. V workshopech se špatnou ventilací se může koncentrace styrenu ve vzduchu stát příliš vysokou, což potenciálně ovlivňuje zdraví operátorů vystavených tomuto prostředí po dlouhou dobu. Různé země proto stanovily hodnoty limitu prahových hodnot (TLV) pro koncentraci styrenu ve vzduchu, obvykle založené na 8hodinovém pracovním dni a 40hodinovém pracovním týdnu. Například Spojené království i USA nastavily TLV pro styren na 100 g/m³, zatímco Švédsko jej omezilo na 50 g/m³.

Aby bylo zajištěno, že koncentrace styrenu ve vzduchu se dílně zůstává pod určeným TLV, je nutné zvýšit ventilaci. Spoléhání se pouze na ventilaci však může způsobit pokles teplot vnitřních v zimě, což zvyšuje náklady na vytápění, což je zásadní ke snížení těkavosti styrenu v polyesterové pryskyřici.

Brzy pryskyřice s nízkou volatilitou snížily těkavosti styrenu přidáním malého množství parafinového vosku jako inhibitoru těkavosti. Během procesu vytvrzování tvoří parafin tenký film na povrchu pryskyřice a působí jako vzduchová bariéra. Přidání parafinu by však mohlo vést k delaminaci v laminovaných materiálech.

Pro zlepšení této situace byly vyvinuty následné formulace, které kombinovaly parafiny s vysokým a nízkým tahem s různými polymery, jako je poly (butylen sukcinát) a poly (butylykrylát). Kromě toho byla použita kombinace inhibitoru těkavosti (jako parafin) a adhezního promotoru. Promotorem adheze by mohl být hydrofobní ethery nebo estery obsahující dvě skupiny uhlovodíků a alespoň jednu dvojitou vazbu, jakož i nenasycený isopren a jeho deriváty, jako je lněný olej, dipenten a trimethylolpropane diallylether. Typická úroveň přidání parafinu se pohybuje od 0,05% do 0,5% (hmotností), zatímco promotor adheze se přidává při 0,1% až 2% (hmotností).

Kromě přidávání inhibitorů lze použít ke snížení těkavosti styrenu následující metody:

1. Snížení obsahu styrenu: Snížením obsahu styrenu ve formulaci může být množství těkacího styrenu během procesu vytvrzování přímo sníženo. Toho je obvykle dosaženo zavedením dalších monomerů nebo reaktivních ředitelů zesíťových propojení za účelem udržení výkonnosti pryskyřice.

2. Techniky koncového zařazení: Zavedení nízké volatility koncových látek v pryskyřici může snížit těkavosti styrenu. Tato činidla chemicky vážou styren v polymerním řetězci, čímž se snižují jeho uvolňování.

3. Pryskyřice s vysokými peřátek: Zvýšení podílu pevných složek v pryskyřici snižuje podíl těkavých složek, čímž se snižuje těkato styrenu. Tento přístup obvykle vyžaduje vylepšení procesů výroby pryskyřice, aby se zajistilo, že pryskyřice s vysokými peřátek stále mají dobré vlastnosti aplikací a kvalitu konečného produktu.

4. Přidání nanomateriálů: Přidání nanomateriálů, jako je nanosilika nebo nano uhličitan vápenatý, do pryskyřice může inhibovat těkato styrenu změnou mikrostruktury pryskyřice. Tyto nanomateriály mohou zvýšit viskozitu pryskyřice a hustotu zesítění, čímž se snižují migraci styrenu.

5. Zlepšení procesů vytvrzování: Optimalizace procesů vytvrzování, jako je přijetí nižších teplot a kratší doby vytvrzování, může během vytvrzování snížit těkavosti styrenu. Navíc použití procesů UV léčby bez styrenu může efektivně minimalizovat těkato styrenu.

Aby se dále snížila těkatoř styrenu, jsou také neustále pokročilá zlepšení procesů, přičemž procesy lisování rukou a postřikem postupně přecházejí na technologie uzavřených plísní, jako je formování přenosu pryskyřice (RTM).