In termini di lay-up e processi di stampaggio a spruzzo a mano, la resina viene in genere applicata a strati su uno stampo aperto. Soprattutto durante il processo di spruzzatura, la resina viene atomizzata e spruzzata, con alcune particelle fini che si depositano sulla superficie dello stampo. Tuttavia, prima che la resina si curerà pienamente, lo stirene continua a volatilizzare da essa, portando ad una maggiore concentrazione di stirene nell'aria dell'officina. Ciò non solo si traduce nella perdita di stirene, ma rappresenta anche un potenziale pericolo ambientale. Nei seminari con scarsa ventilazione, la concentrazione di stirene nell'aria può diventare eccessivamente elevata, potenzialmente influenzando la salute degli operatori esposti a questo ambiente per un lungo periodo. Pertanto, vari paesi hanno stabilito valori limite di soglia (TLV) per la concentrazione di stirene nell'aria, in genere basata su una giornata lavorativa di 8 ore e una settimana lavorativa di 40 ore. Ad esempio, sia il Regno Unito che gli Stati Uniti hanno fissato il TLV per lo stirene a 100 g/m³, mentre la Svezia lo ha limitato a 50 g/m³.
Per garantire che la concentrazione di stirene nell'aria del seminario rimanga al di sotto del TLV specificato, è necessario migliorare la ventilazione. Tuttavia, fare affidamento esclusivamente sulla ventilazione può far cadere le temperature interne in inverno, aumentando i costi di riscaldamento, rendendo cruciale ridurre la volatilizzazione dello stirene nella resina poliestere.
Le resine precoci a bassa volatilità hanno ridotto la volatilizzazione dello stirene aggiungendo una piccola quantità di cera di paraffina come inibitore della volatilizzazione. Durante il processo di indurimento, la paraffina forma un film sottile sulla superficie della resina, fungendo da barriera d'aria. Tuttavia, l'aggiunta di paraffina potrebbe portare alla delaminazione nei materiali laminati.
Per migliorare questa situazione, sono state sviluppate formulazioni successive che hanno combinato paraffine a punti alti e bassi con vari polimeri, come il poli (butilene succinato) e il poli (butil acrilato). Inoltre, è stata utilizzata una combinazione di un inibitore della volatilizzazione (come la paraffina) e un promotore di adesione. Il promotore di adesione potrebbe essere eteri idrofobici o esteri contenenti due gruppi di idrocarburi e almeno un doppio legame, nonché isoprene insaturo e i suoi derivati, come olio di lino, dipentene e dialiallil etere di trimetilolpropano. Il tipico livello di aggiunta di paraffina varia dallo 0,05% allo 0,5% (in massa), mentre il promotore di adesione viene aggiunto allo 0,1% al 2% (in massa).
Oltre ad aggiungere inibitori, i seguenti metodi possono essere utilizzati per ridurre la volatilizzazione dello stirene:
1. Riduzione del contenuto di stirene: abbassando il contenuto di stirene nella formulazione, la quantità di volatilizzazione dello stirene durante il processo di indurimento può essere ridotta direttamente. Questo di solito si ottiene introducendo altri monomeri reticolanti o diluenti reattivi per mantenere le prestazioni della resina.
2. Tecniche di scappamento terminale: l'introduzione di agenti a bassa volatilità degli agenti di scappamento end nella resina può ridurre la volatilizzazione dello stirene. Questi agenti legano chimicamente lo stirene all'interno della catena polimerica, riducendo così il suo rilascio.
3. Resine alti solidi: aumentare la proporzione di componenti solidi nella resina riduce la proporzione di componenti volatili, diminuendo così la volatilizzazione dello stirene. Questo approccio richiede in genere miglioramenti nei processi di produzione di resina per garantire che le resine ad alte solidi possiedano ancora buone proprietà dell'applicazione e qualità del prodotto finale.
4. Aggiunta di nanomateriali: l'aggiunta di nanomateriali, come la nanosilica o il carbonato di nano calcio, alla resina può inibire la volatilizzazione dello stirene alterando la microstruttura della resina. Questi nanomateriali possono aumentare la viscosità della resina e la densità di reticolazione, riducendo così la migrazione dello stirene.
5. Miglioramento dei processi di indurimento: ottimizzare i processi di indurimento, come l'adozione di temperature più basse e tempi di indurimento più brevi, può ridurre la volatilizzazione dello stirene durante la cura. Inoltre, l'uso di processi UV-Curing senza stirene può ridurre al minimo la volatilizzazione dello stirene.
Per ridurre ulteriormente la volatilizzazione dello stirene, anche i miglioramenti del processo vengono continuamente avanzati, con i processi di stampaggio a mano e spruzzatura che passano gradualmente a tecnologie a muffe chiuse, come lo stampaggio di trasferimento di resina (RTM).
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Changzhou Huake Polymer Co., Ltd. è specializzata nella R&S, produzione e vendite di una serie di prodotti come resina in poliestere insaturi, resina in vinile e così via.
