Low-Volatility Styrene Polyester Resin

Sa mga proseso ng hand lay-up at spray-up molding, ang dagta ay karaniwang inilalapat sa mga layer sa isang bukas na amag. Lalo na sa panahon ng proseso ng spray-up, ang dagta ay atomized at sprayed, na may ilang mga bumubuo ng pinong particle na deposito sa ibabaw ng amag. Gayunpaman, bago ganap na gumaling ang dagta, ang styrene ay patuloy na nagwawala mula dito, na humahantong sa isang pagtaas ng konsentrasyon ng styrene sa hangin ng workshop. Hindi lamang ito nagreresulta sa pagkawala ng styrene ngunit nagdudulot din ng potensyal na panganib sa kapaligiran. Sa mga workshop na may mahinang bentilasyon, ang konsentrasyon ng styrene sa hangin ay maaaring maging labis na mataas, na posibleng makaapekto sa kalusugan ng mga operator na nakalantad sa kapaligirang ito sa loob ng mahabang panahon. Samakatuwid, ang iba't ibang bansa ay nagtatag ng Threshold Limit Values ​​(TLVs) para sa konsentrasyon ng styrene sa hangin, karaniwang batay sa isang 8 oras na araw ng trabaho at isang 40 na oras na linggo ng trabaho. Halimbawa, parehong itinakda ng UK at US ang TLV para sa styrene sa 100 g/m³, habang pinaghigpitan ito ng Sweden sa 50 g/m³.

Upang matiyak na ang konsentrasyon ng styrene sa hangin ng pagawaan ay nananatiling mas mababa sa tinukoy na TLV, kinakailangan upang mapahusay ang bentilasyon. Gayunpaman, ang pag-asa lamang sa bentilasyon ay maaaring maging sanhi ng pagbaba ng temperatura sa loob ng bahay sa taglamig, pagtaas ng mga gastos sa pag-init, na ginagawang napakahalagang bawasan ang volatilization ng styrene sa polyester resin.

Binawasan ng mga maagang low-volatility resin ang styrene volatilization sa pamamagitan ng pagdaragdag ng kaunting paraffin wax bilang isang volatilization inhibitor. Sa panahon ng proseso ng paggamot, ang paraffin ay bumubuo ng isang manipis na pelikula sa ibabaw ng dagta, na kumikilos bilang isang air barrier. Gayunpaman, ang pagdaragdag ng paraffin ay maaaring humantong sa delamination sa mga nakalamina na materyales.

Upang mapabuti ang sitwasyong ito, binuo ang mga kasunod na pormulasyon na pinagsama ang mga high- at low-melting-point na paraffin na may iba't ibang polymer, tulad ng poly(butylene succinate) at poly(butyl acrylate). Bilang karagdagan, ginamit ang isang kumbinasyon ng isang volatilization inhibitor (tulad ng paraffin) at isang adhesion promoter. Ang adhesion promoter ay maaaring mga hydrophobic ether o ester na naglalaman ng dalawang hydrocarbon group at hindi bababa sa isang double bond, pati na rin ang unsaturated isoprene at mga derivatives nito, tulad ng linseed oil, dipentene, at trimethylolpropane diallyl ether. Ang karaniwang antas ng karagdagan ng paraffin ay mula 0.05% hanggang 0.5% (ayon sa masa), habang ang adhesion promoter ay idinaragdag sa 0.1% hanggang 2% (ayon sa masa).

Bilang karagdagan sa pagdaragdag ng mga inhibitor, ang mga sumusunod na pamamaraan ay maaaring gamitin upang mabawasan ang styrene volatilization:

1. Pagbabawas ng Nilalaman ng Styrene: Sa pamamagitan ng pagpapababa ng nilalaman ng styrene sa formulation, ang dami ng styrene volatilizing sa panahon ng proseso ng paggamot ay maaaring direktang mabawasan. Ito ay kadalasang nakakamit sa pamamagitan ng pagpapakilala ng iba pang cross-linking monomer o reactive diluents upang mapanatili ang pagganap ng resin.

2. End-Capping Techniques: Ang pagpapakilala ng low-volatility na end-capping agent sa resin ay maaaring mabawasan ang styrene volatilization. Ang mga ahente na ito ay kemikal na nagbubuklod ng styrene sa loob ng polymer chain, at sa gayon ay binabawasan ang paglabas nito.

3. High-Solids Resin: Ang pagtaas ng proporsyon ng mga solidong bahagi sa resin ay binabawasan ang proporsyon ng mga pabagu-bagong bahagi, at sa gayon ay binabawasan ang styrene volatilization. Ang pamamaraang ito ay karaniwang nangangailangan ng mga pagpapabuti sa mga proseso ng paggawa ng resin upang matiyak na ang mga high-solids na resin ay nagtataglay pa rin ng mahusay na mga katangian ng aplikasyon at panghuling kalidad ng produkto.

4. Pagdaragdag ng mga Nanomaterial: Ang pagdaragdag ng mga nanomaterial, tulad ng nanosilica o nano calcium carbonate, sa resin ay maaaring makahadlang sa styrene volatilization sa pamamagitan ng pagbabago sa microstructure ng resin. Ang mga nanomaterial na ito ay maaaring magpapataas ng lagkit ng resin at cross-linking density, at sa gayon ay binabawasan ang paglipat ng styrene.

5. Pagpapabuti ng Mga Proseso ng Paggamot: Ang pag-optimize ng mga proseso ng paggamot, tulad ng paggamit ng mas mababang temperatura at mas maikling panahon ng paggamot, ay maaaring mabawasan ang styrene volatilization sa panahon ng paggamot. Bukod pa rito, ang paggamit ng styrene-free UV-curing na mga proseso ay maaaring epektibong mabawasan ang styrene volatilization.

Upang higit pang bawasan ang styrene volatilization, ang mga pagpapabuti ng proseso ay patuloy ding isinusulong, na may mga hand lay-up at spray-up na mga proseso ng unti-unting paglipat sa mga closed mold na teknolohiya, tulad ng Resin Transfer Molding (RTM).