Poliesterska smola s niskom volatilnošću

U postupcima ručnog postavljanja i prskanja, smola se obično nanosi u slojeve na otvoreni kalup. Osobito tijekom postupka raspršivanja, smola se atomizira i prska, s nekim formirajući sitne čestice koje se nalaze na površini kalupa. Međutim, prije nego što smola u potpunosti izliječi, stiren se od nje nastavlja ispariti, što dovodi do povećane koncentracije stirena u zraku radionice. To ne samo da rezultira gubitkom stirena, već predstavlja i potencijalnu opasnost od okoliša. U radionicima s lošom ventilacijom, koncentracija stirena u zraku može postati pretjerano visoka, što potencijalno utječe na zdravlje operatora izloženih ovom okruženju tijekom dugog razdoblja. Stoga su razne zemlje utvrdile granične vrijednosti praga (TLV) za koncentraciju stirena u zraku, obično na temelju 8-satnog radnog dana i 40-satnog radnog tjedna. Na primjer, i Velika Britanija i SAD postavili su TLV za stiren na 100 g/m³, dok ga je Švedska ograničila na 50 g/m³.

Kako bi se osiguralo da koncentracija stirena u zraku radionice ostaje ispod navedenog TLV -a, potrebno je poboljšati ventilaciju. Međutim, oslanjanje isključivo na ventilaciju može uzrokovati pad unutarnjih temperatura zimi, povećavajući troškove grijanja, što je ključno za smanjenje hlapljivosti stirena u poliesterskoj smoli.

Rane smole s niskom volatilnošću smanjile su isparljivu stiren dodavanjem male količine parafinskog voska kao inhibitora hlapljivosti. Tijekom postupka stvrdnjavanja, parafin tvori tanki film na površini smole, djelujući kao zračna barijera. Međutim, dodavanje parafina moglo bi dovesti do odvaženja u laminiranim materijalima.

Da bi se poboljšala ova situacija, razvijene su naknadne formulacije koje su kombinirale parafine visoke i niske točke s različitim polimerima, kao što su poli (butilen sukcinat) i poli (butil akrilat). Uz to, korištena je kombinacija inhibitora hlapljivosti (poput parafina) i promotora adhezije. Promotor adhezije mogao bi biti hidrofobni eteri ili esteri koji sadrže dvije skupine ugljikovodika i najmanje jednu dvostruku vezu, kao i nezasićeni izopren i njegovi derivati, poput lanenog ulja, dipintena i trimetilolpropana dialil etera. Tipična razina dodavanja parafina kreće se od 0,05% do 0,5% (mase), dok se adhezijski promotor dodaje na 0,1% do 2% (mase).

Osim dodavanja inhibitora, sljedeće se metode mogu koristiti za smanjenje hlapljivosti stirena:

1. Smanjenje sadržaja stirena: Spuštanjem sadržaja stirena u formulaciji, količina isparljive stirena tijekom postupka stvrdnjavanja može se izravno smanjiti. To se obično postiže uvođenjem drugih umrežavajućih monomera ili reaktivnih razrjeđivača za održavanje performansi smole.

2. Tehnike krajnjeg kampanja: Uvođenje agensa za krajnju volativnost u smoli može smanjiti hlapljivosti stirena. Ovi agensi kemijski vežu stiren unutar polimernog lanca, smanjujući tako njegovo oslobađanje.

3. Smole s visokim čvrstom bojom: Povećavanje udjela čvrstih komponenti u smoli smanjuje udio hlapljivih komponenti, smanjujući na taj način isparavanje stirena. Ovaj pristup obično zahtijeva poboljšanja u procesima proizvodnje smole kako bi se osiguralo da smole s visokim čvrstim slovima i dalje posjeduju dobra svojstva primjene i konačnu kvalitetu proizvoda.

4. Dodavanje nanomaterijala: Dodavanje nanomaterijala, poput nanosilice ili nano kalcijevog karbonata, u smolu može inhibirati isparlizaciju stirena mijenjanjem mikrostrukture smole. Ovi nanomaterijali mogu povećati viskoznost smole i gustoću umrežavanja, smanjujući tako migraciju stirena.

5. Poboljšanje procesa stvrdnjavanja: Optimiziranje procesa stvrdnjavanja, poput usvajanja nižih temperatura i kraćeg vremena stvrdnjavanja, može smanjiti isparljivosti stirena tijekom stvrdnjavanja. Uz to, upotreba procesa suzbijanja UV bez stirena može učinkovito umanjiti isparavanje stirena.

Da bi se dodatno smanjilo hlapljivosti stirena, poboljšanja procesa se također kontinuirano napreduju, a postupci ručnog postavljanja i raspršivanja postupno prelaze na zatvorene tehnologije plijesni, poput prenošenja smole (RTM).