Resina de poliéster de estireno de baja volatilidad

En los procesos de moldeo de colocación de mano y rociado, la resina generalmente se aplica en capas a un molde abierto. Especialmente durante el proceso de pulverización, la resina se atomiza y se rocía, y se forman algunas partículas finas que se depositan en la superficie del moho. Sin embargo, antes de que la resina se cura completamente, el estireno continúa volatilizando de ella, lo que lleva a una mayor concentración de estireno en el aire del taller. Esto no solo resulta en la pérdida de estireno, sino que también plantea un peligro ambiental potencial. En talleres con mala ventilación, la concentración de estireno en el aire puede volverse excesivamente alta, lo que puede afectar la salud de los operadores expuestos a este entorno durante un largo período. Por lo tanto, varios países han establecido valores límite de umbral (TLV) para la concentración de estireno en el aire, típicamente basado en una jornada laboral de 8 horas y una semana laboral de 40 horas. Por ejemplo, tanto el Reino Unido como los EE. UU. Han establecido el TLV para el estireno a 100 g/m³, mientras que Suecia lo ha restringido a 50 g/m³.

Para garantizar que la concentración de estireno en el aire del taller permanezca por debajo del TLV especificado, es necesario mejorar la ventilación. Sin embargo, confiar únicamente en la ventilación puede hacer que las temperaturas interiores caigan en el invierno, aumentando los costos de calefacción, lo que hace que sea crucial reducir la volatilización del estireno en la resina de poliéster.

Las resinas tempranas de baja volatilidad redujeron la volatilización de estireno al agregar una pequeña cantidad de cera de parafina como inhibidor de la volatilización. Durante el proceso de curado, la parafina forma una película delgada en la superficie de la resina, que actúa como una barrera de aire. Sin embargo, la adición de parafina podría conducir a la delaminación en materiales laminados.

Para mejorar esta situación, se desarrollaron formulaciones posteriores que combinaban parafinas de alta y baja fusión con varios polímeros, como el poli (succinato de butileno) y el poli (acrilato de butilo). Además, se usó una combinación de un inhibidor de volatilización (como parafina) y un promotor de adhesión. El promotor de adhesión podría ser éteres o ésteres hidrofóbicos que contengan dos grupos de hidrocarburos y al menos un doble enlace, así como isopreno insaturado y sus derivados, como el aceite de linaza, el dipenteno y el trimetilolpropano dialil. El nivel de adición típico de parafina varía de 0.05% a 0.5% (por masa), mientras que el promotor de adhesión se agrega al 0.1% a 2% (por masa).

Además de agregar inhibidores, los siguientes métodos se pueden usar para reducir la volatilización de estireno:

1. Reducir el contenido de estireno: al reducir el contenido de estireno en la formulación, la cantidad de volatilización de estireno durante el proceso de curado se puede reducir directamente. Esto generalmente se logra introduciendo otros monómeros de reticulación o diluyentes reactivos para mantener el rendimiento de la resina.

2 . Estos agentes se unen químicamente el estireno dentro de la cadena de polímeros, reduciendo así su liberación.

3. Resinas altas sólidas: aumentar la proporción de componentes sólidos en la resina reduce la proporción de componentes volátiles, disminuyendo así la volatilización de estireno. Este enfoque generalmente requiere mejoras en los procesos de producción de resina para garantizar que las resinas de alta sólidos aún posean buenas propiedades de aplicación y la calidad final del producto.

4. Adición de nanomateriales: agregar nanomateriales, como nanosílica o carbonato de nano calcio, a la resina puede inhibir la volatilización de estireno al alterar la microestructura de la resina. Estos nanomateriales pueden aumentar la viscosidad de la resina y la densidad de reticulación, reduciendo así la migración de estireno.

5. Mejorar los procesos de curado: la optimización de los procesos de curado, como la adopción de temperaturas más bajas y tiempos de curado más cortos, puede reducir la volatilización de estireno durante el curado. Además, el uso de procesos de curación UV sin estireno puede minimizar efectivamente la volatilización de estireno.

Para reducir aún más la volatilización de estireno, las mejoras de procesos también se están avanzando continuamente, con procesos de moldeo de colocación de manos y pulverización que pasan gradualmente a tecnologías de molde cerrado, como el moldeo por transferencia de resina (RTM).