कम-अस्थिरता स्टाइरीन पॉलिएस्टर राल

हाथ से ले-अप और स्प्रे-अप मोल्डिंग प्रक्रियाओं में, राल को आमतौर पर परतों में एक खुले सांचे में लगाया जाता है। विशेष रूप से स्प्रे-अप प्रक्रिया के दौरान, राल को परमाणुकृत किया जाता है और स्प्रे किया जाता है, जिसमें कुछ बारीक कण बनते हैं जो मोल्ड की सतह पर जमा हो जाते हैं। हालाँकि, रेज़िन के पूरी तरह से ठीक होने से पहले, इसमें से स्टाइरीन का वाष्पीकरण जारी रहता है, जिससे वर्कशॉप की हवा में स्टाइरीन की सांद्रता बढ़ जाती है। इससे न केवल स्टाइरीन का नुकसान होता है बल्कि संभावित पर्यावरणीय खतरा भी पैदा होता है। खराब वेंटिलेशन वाली कार्यशालाओं में, हवा में स्टाइरीन की सांद्रता अत्यधिक अधिक हो सकती है, जिससे लंबे समय तक इस वातावरण के संपर्क में रहने वाले ऑपरेटरों के स्वास्थ्य पर संभावित प्रभाव पड़ सकता है। इसलिए, विभिन्न देशों ने हवा में स्टाइरीन सांद्रता के लिए थ्रेशोल्ड लिमिट वैल्यू (टीएलवी) स्थापित की है, जो आमतौर पर 8 घंटे के कार्यदिवस और 40 घंटे के कार्यसप्ताह पर आधारित है। उदाहरण के लिए, यूके और यूएस दोनों ने स्टाइरीन के लिए टीएलवी 100 ग्राम/घन मीटर निर्धारित किया है, जबकि स्वीडन ने इसे 50 ग्राम/घन मीटर तक सीमित कर दिया है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि वर्कशॉप की हवा में स्टाइरीन की सांद्रता निर्दिष्ट टीएलवी से कम रहे, वेंटिलेशन को बढ़ाना आवश्यक है। हालाँकि, केवल वेंटिलेशन पर निर्भर रहने से सर्दियों में घर के अंदर का तापमान गिर सकता है, हीटिंग लागत बढ़ सकती है, जिससे पॉलिएस्टर राल में स्टाइरीन के अस्थिरता को कम करना महत्वपूर्ण हो जाता है।

प्रारंभिक कम-अस्थिरता रेजिन ने वाष्पीकरण अवरोधक के रूप में थोड़ी मात्रा में पैराफिन मोम जोड़कर स्टाइरीन के वाष्पीकरण को कम कर दिया। इलाज की प्रक्रिया के दौरान, पैराफिन राल की सतह पर एक पतली फिल्म बनाता है, जो वायु अवरोध के रूप में कार्य करता है। हालाँकि, पैराफिन मिलाने से लेमिनेटेड सामग्री में प्रदूषण हो सकता है।

इस स्थिति को सुधारने के लिए, बाद के फॉर्मूलेशन विकसित किए गए जो उच्च और निम्न-पिघलने-बिंदु पैराफिन को विभिन्न पॉलिमर, जैसे पॉली (ब्यूटिलीन सक्सिनेट) और पॉली (ब्यूटाइल एक्रिलेट) के साथ जोड़ते हैं। इसके अतिरिक्त, एक वाष्पीकरण अवरोधक (जैसे पैराफिन) और एक आसंजन प्रमोटर के संयोजन का उपयोग किया गया था। आसंजन प्रवर्तक हाइड्रोफोबिक ईथर या एस्टर हो सकते हैं जिनमें दो हाइड्रोकार्बन समूह और कम से कम एक डबल बॉन्ड, साथ ही असंतृप्त आइसोप्रीन और इसके डेरिवेटिव, जैसे अलसी का तेल, डिपेंटीन और ट्राइमेथाइलोलप्रोपेन डायलिल ईथर शामिल हो सकते हैं। पैराफिन का विशिष्ट जोड़ स्तर 0.05% से 0.5% (द्रव्यमान द्वारा) तक होता है, जबकि आसंजन प्रमोटर 0.1% से 2% (द्रव्यमान द्वारा) जोड़ा जाता है।

अवरोधकों को जोड़ने के अलावा, स्टाइरीन वाष्पीकरण को कम करने के लिए निम्नलिखित तरीकों का उपयोग किया जा सकता है:

1. स्टाइरीन सामग्री को कम करना: फॉर्मूलेशन में स्टाइरीन सामग्री को कम करके, इलाज की प्रक्रिया के दौरान अस्थिर होने वाली स्टाइरीन की मात्रा को सीधे कम किया जा सकता है। यह आमतौर पर राल प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए अन्य क्रॉस-लिंकिंग मोनोमर्स या प्रतिक्रियाशील मंदक को पेश करके प्राप्त किया जाता है।

2. एंड-कैपिंग तकनीक: रेज़िन में कम-अस्थिरता वाले एंड-कैपिंग एजेंटों को शामिल करने से स्टाइरीन के वाष्पीकरण को कम किया जा सकता है। ये एजेंट रासायनिक रूप से पॉलिमर श्रृंखला के भीतर स्टाइरीन को बांधते हैं, जिससे इसकी रिहाई कम हो जाती है।

3. उच्च-ठोस रेजिन: राल में ठोस घटकों का अनुपात बढ़ने से अस्थिर घटकों का अनुपात कम हो जाता है, जिससे स्टाइरीन का वाष्पीकरण कम हो जाता है। इस दृष्टिकोण में आम तौर पर राल उत्पादन प्रक्रियाओं में सुधार की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उच्च-ठोस रेजिन में अभी भी अच्छे अनुप्रयोग गुण और अंतिम उत्पाद की गुणवत्ता है।

4. नैनोमटेरियल्स को जोड़ना: रेज़िन में नैनोमटेरियल्स, जैसे नैनोसिलिका या नैनो कैल्शियम कार्बोनेट, जोड़ने से रेज़िन की सूक्ष्म संरचना में परिवर्तन करके स्टाइरीन के वाष्पीकरण को रोका जा सकता है। ये नैनोमटेरियल राल की चिपचिपाहट और क्रॉस-लिंकिंग घनत्व को बढ़ा सकते हैं, जिससे स्टाइरीन प्रवासन कम हो सकता है।

5. इलाज प्रक्रियाओं में सुधार: इलाज प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना, जैसे कि कम तापमान और कम इलाज समय को अपनाना, इलाज के दौरान स्टाइरीन के वाष्पीकरण को कम कर सकता है। इसके अतिरिक्त, स्टाइरीन-मुक्त यूवी-इलाज प्रक्रियाओं का उपयोग करके स्टाइरीन वाष्पीकरण को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।

स्टाइरीन के वाष्पीकरण को और कम करने के लिए, प्रक्रिया में सुधार भी लगातार उन्नत किया जा रहा है, हाथ से ले-अप और स्प्रे-अप मोल्डिंग प्रक्रियाएं धीरे-धीरे बंद मोल्ड प्रौद्योगिकियों, जैसे कि रेज़िन ट्रांसफर मोल्डिंग (आरटीएम) में परिवर्तित हो रही हैं।