Styreen polyester hars met lage volatiliteit

In de hand lay-up en spray-up vormprocessen wordt hars meestal in lagen toegepast op een open mal. Vooral tijdens het spray-upproces wordt de hars geatomiseerd en gespoten, waarbij sommige fijne deeltjes vormen die op het schimmeloppervlak afzetten. Voordat de hars echter volledig geneest, blijft styreen er verder van vervluchtigen, wat leidt tot een verhoogde concentratie styreen in de workshoplucht. Dit resulteert niet alleen in het verlies van styreen, maar vormt ook een potentieel milieugevaar. In workshops met slechte ventilatie kan de concentratie styreen in de lucht overdreven hoog worden, waardoor de gezondheid van operators gedurende een lange periode kan worden blootgesteld aan deze omgeving. Daarom hebben verschillende landen drempellimietwaarden (TLV's) vastgesteld voor styreenconcentratie in de lucht, meestal gebaseerd op een werkdag van 8 uur en een werkweek van 40 uur. Zowel het VK als de VS hebben bijvoorbeeld de TLV ingesteld voor styreen op 100 g/m³, terwijl Zweden deze heeft beperkt tot 50 g/m³.

Om ervoor te zorgen dat de styreenconcentratie in workshoplucht onder de gespecificeerde TLV blijft, is het noodzakelijk om de ventilatie te verbeteren. Als u echter alleen op ventilatie vertrouwt, kan de binnentemperaturen in de winter dalen, waardoor de verwarmingskosten worden verhoogd, waardoor het cruciaal is om de vervluchtiging van styreen in polyesterhars te verminderen.

Vroege harten met een laag volatiliteit verminderde styreen-vervluchtiging door een kleine hoeveelheid paraffinewas toe te voegen als vervluchtigingsremmer. Tijdens het uithardingsproces vormt de paraffine een dunne film op het harsoppervlak en fungeert als een luchtbarrière. De toevoeging van paraffine kan echter leiden tot delaminatie in gelamineerde materialen.

Om deze situatie te verbeteren, werden daaropvolgende formuleringen ontwikkeld die paraffines met hoge en laag smeltende punten combineerden met verschillende polymeren, zoals poly (butyleen succinaat) en poly (butylacrylaat). Bovendien werd een combinatie van een vervluchtigingsremmer (zoals paraffine) en een adhesiegeremotor gebruikt. De adhesiegespromoter zou hydrofobe ethers of esters kunnen zijn die twee koolwaterstofgroepen en ten minste één dubbele binding bevatten, evenals onverzadigd isopreen en zijn derivaten, zoals lijnolie, dipsene en trimethylolpropaan. Het typische toevoegingsniveau van paraffine varieert van 0,05% tot 0,5% (per massa), terwijl de adhesiepromotor wordt toegevoegd met 0,1% tot 2% (per massa).

Naast het toevoegen van remmers kunnen de volgende methoden worden gebruikt om styreen -vervluchtiging te verminderen:

1. Vermindering van het styreengehalte: door het styreengehalte in de formulering te verlagen, kan de hoeveelheid styreen -vervluchtiging tijdens het uithardingsproces direct worden verminderd. Dit wordt meestal bereikt door andere verknopingsmonomeren of reactieve verdunningen te introduceren om harsprestaties te behouden.

2. Technieken voor eindkappen: de introductie van lage-volatiliteits-afslagmiddelen in de hars kan styreen-vervluchtiging verminderen. Deze middelen binden chemisch styreen in de polymeerketen, waardoor de afgifte ervan wordt verminderd.

3. Harken met hoge oplossingen: het verhogen van het aandeel vaste componenten in de hars vermindert het aandeel vluchtige componenten, waardoor het styreenverdieping afneemt. Deze aanpak vereist meestal verbeteringen in harsproductieprocessen om ervoor te zorgen dat harde harden met hoge oplossingen nog steeds goede applicatie-eigenschappen bezitten en de kwaliteit van het eindproduct.

4. Toevoeging van nanomaterialen: het toevoegen van nanomaterialen, zoals nanosilica of nano -calciumcarbonaat, aan de hars kan styreen -vervluchtiging remmen door de microstructuur van de hars te veranderen. Deze nanomaterialen kunnen de viscositeit van de hars en de verknopingsdichtheid verhogen, waardoor styreenmigratie wordt verminderd.

5. Verbetering van de uithardingsprocessen: het optimaliseren van uithardingsprocessen, zoals het aannemen van lagere temperaturen en kortere uithardingstijden, kan styreen -vervluchtiging tijdens het uitharden verminderen. Bovendien kan het gebruik van styreenvrije UV-zorgprocessen styreen-vervluchtiging effectief minimaliseren.

Om het styreen-vervluchtiging verder te verminderen, worden procesverbeteringen ook continu geavanceerd, met handlay-up en spray-up vormprocessen geleidelijk overstappen naar gesloten schimmeltechnologieën, zoals harsoverdrachtsvorming (RTM).