Résine en polyester en styrène à faible volatilité

Dans les processus de moulage de pose et de pulvérisation de la main, la résine est généralement appliquée en couches sur un moule ouvert. Surtout pendant le processus de pulvérisation, la résine est atomisée et pulvérisée, avec certaines particules fines qui se déposent sur la surface du moule. Cependant, avant que la résine ne guérisse complètement, le styrène continue d'en volatiliser, conduisant à une concentration accrue de styrène dans l'air de l'atelier. Cela entraîne non seulement la perte de styrène, mais pose également un risque environnemental potentiel. Dans les ateliers avec une mauvaise ventilation, la concentration de styrène dans l'air peut devenir excessivement élevée, ce qui a un impact potentiellement sur la santé des opérateurs exposés à cet environnement sur une longue période. Par conséquent, divers pays ont établi des valeurs limites de seuil (TLV) pour la concentration en styrène dans l'air, généralement sur la base d'une journée de travail de 8 heures et d'une semaine de travail de 40 heures. Par exemple, le Royaume-Uni et les États-Unis ont réglé le TLV pour le styrène à 100 g / m³, tandis que la Suède l'a limitée à 50 g / m³.

Pour garantir que la concentration en styrène dans l'air de l'atelier reste en dessous du TLV spécifié, il est nécessaire d'améliorer la ventilation. Cependant, se fier uniquement à la ventilation peut faire baisser les températures intérieures en hiver, augmentant les coûts de chauffage, ce qui rend crucial la réduction de la volatilisation du styrène dans la résine en polyester.

Les résines précoces à faible volatilité ont réduit la volatilisation du styrène en ajoutant une petite quantité de cire de paraffine comme inhibiteur de volatilisation. Pendant le processus de durcissement, la paraffine forme un film mince sur la surface de la résine, agissant comme une barrière d'air. Cependant, l'ajout de paraffine pourrait entraîner un délaminage dans les matériaux laminés.

Pour améliorer cette situation, des formulations ultérieures ont été développées qui combinaient des paraffines à haut et à faible point de fusion avec divers polymères, tels que le poly (succinate de butylène) et le poly (acrylate de butyle). De plus, une combinaison d'un inhibiteur de volatilisation (comme de la paraffine) et d'un promoteur d'adhésion a été utilisée. Le promoteur d'adhésion pourrait être des éthers ou des esters hydrophobes contenant deux groupes d'hydrocarbures et au moins une double liaison, ainsi que l'isoprène insaturé et ses dérivés, tels que l'huile de lin, le dipeenène et l'éther triméthylolpane diallyl. Le niveau d'addition typique de la paraffine varie de 0,05% à 0,5% (par masse), tandis que le promoteur d'adhésion est ajouté à 0,1% à 2% (par masse).

En plus d'ajouter des inhibiteurs, les méthodes suivantes peuvent être utilisées pour réduire la volatilisation du styrène:

1. Réduction de la teneur en styrène: En abaissant la teneur en styrène dans la formulation, la quantité de volatilisation du styrène pendant le processus de durcissement peut être directement réduite. Ceci est généralement réalisé en introduisant d'autres monomères de réticulation ou des diluants réactifs pour maintenir les performances en résine.

2. Techniques de plafonnement final: L'introduction des agents de plafonnement final à faible volatilité dans la résine peut réduire la volatilisation du styrène. Ces agents se lient chimiquement au styrène dans la chaîne de polymères, réduisant ainsi sa libération.

3. Résines solides: augmentation de la proportion de composants solides dans la résine réduit la proportion de composants volatils, diminuant ainsi la volatilisation du styrène. Cette approche nécessite généralement des améliorations des processus de production de résine pour garantir que les résines riches en solides possèdent toujours de bonnes propriétés d'application et la qualité finale du produit.

4. Ajout de nanomatériaux: l'ajout de nanomatériaux, tels que la nanosilique ou le carbonate de nano-calcium, à la résine peut inhiber la volatilisation du styrène en modifiant la microstructure de la résine. Ces nanomatériaux peuvent augmenter la viscosité de la résine et la densité de réticulation, réduisant ainsi la migration du styrène.

5. Améliorer les processus de durcissement: l'optimisation des processus de durcissement, tels que l'adoption de températures plus basses et des temps de durcissement plus courts, peut réduire la volatilisation du styrène pendant le durcissement. De plus, l'utilisation de processus de fusion UV sans styrène peut minimiser efficacement la volatilisation du styrène.

Pour réduire davantage la volatilisation du styrène, les améliorations des processus sont également en continu, avec des processus de moulage de pose et de pulvérisation à la main, transitionnant progressivement vers des technologies de moisissure fermées, telles que la moulure de transfert de résine (RTM).