Rășină poliester stiren cu volatilitate scăzută

În procesele de turnare manuală și prin pulverizare, rășina este de obicei aplicată în straturi pe o matriță deschisă. În special în timpul procesului de pulverizare, rășina este atomizată și pulverizată, formând unele particule fine care se depun pe suprafața matriței. Cu toate acestea, înainte ca rășina să se întărească complet, stirenul continuă să se volatilizeze din ea, ceea ce duce la o concentrație crescută de stiren în aerul atelierului. Acest lucru nu numai că are ca rezultat pierderea de stiren, dar prezintă și un potențial pericol pentru mediu. În atelierele cu ventilație slabă, concentrația de stiren în aer poate deveni excesiv de mare, putând afecta sănătatea operatorilor expuși la acest mediu pe o perioadă lungă de timp. Prin urmare, diferite țări au stabilit valori limită (TLV) pentru concentrația de stiren în aer, de obicei bazate pe o zi de lucru de 8 ore și o săptămână de lucru de 40 de ore. De exemplu, atât Marea Britanie, cât și SUA au stabilit TLV pentru stiren la 100 g/m³, în timp ce Suedia l-a limitat la 50 g/m³.

Pentru a vă asigura că concentrația de stiren din aerul atelierului rămâne sub valoarea TLV specificată, este necesar să îmbunătățiți ventilația. Cu toate acestea, bazarea exclusiv pe ventilație poate duce la scăderea temperaturii interioare în timpul iernii, crescând costurile de încălzire, ceea ce face esențială reducerea volatilizării stirenului din rășina poliesterică.

Rășinile timpurii cu volatilitate scăzută au redus volatilizarea stirenului prin adăugarea unei cantități mici de ceară de parafină ca inhibitor de volatilizare. În timpul procesului de întărire, parafina formează o peliculă subțire pe suprafața rășinii, acționând ca o barieră de aer. Cu toate acestea, adăugarea de parafină ar putea duce la delaminare în materialele laminate.

Pentru a îmbunătăți această situație, au fost dezvoltate formulări ulterioare care au combinat parafine cu punct de topire înalt și scăzut cu diverși polimeri, cum ar fi poli(butilen succinat) și poli(butilacrilat). În plus, a fost utilizată o combinație de un inhibitor de volatilizare (cum ar fi parafina) și un promotor de aderență. Promotorul de adeziune ar putea fi eteri sau esteri hidrofobi care conţin două grupări hidrocarburi şi cel puţin o legătură dublă, precum şi izopren nesaturat şi derivaţii săi, cum ar fi ulei de in, dipenten şi trimetilolpropan dialil eter. Nivelul tipic de adăugare de parafină variază de la 0,05% la 0,5% (în masă), în timp ce promotorul de adeziune este adăugat la 0,1% la 2% (în masă).

Pe lângă adăugarea de inhibitori, următoarele metode pot fi utilizate pentru a reduce volatilizarea stirenului:

1. Reducerea conținutului de stiren: Prin scăderea conținutului de stiren din formulare, cantitatea de stiren care se volatilizează în timpul procesului de întărire poate fi direct redusă. Acest lucru se realizează de obicei prin introducerea altor monomeri de reticulare sau diluanți reactivi pentru a menține performanța rășinii.

2. Tehnici de acoperire finală: Introducerea agenților de acoperire final cu volatilitate scăzută în rășină poate reduce volatilizarea stirenului. Acești agenți leagă chimic stirenul în lanțul polimeric, reducând astfel eliberarea acestuia.

3. Rășini cu conținut ridicat de solide: creșterea proporției de componente solide în rășină reduce proporția de componente volatile, scăzând astfel volatilizarea stirenului. Această abordare necesită de obicei îmbunătățiri în procesele de producție a rășinilor pentru a se asigura că rășinile cu conținut ridicat de solide posedă în continuare proprietăți bune de aplicare și calitatea produsului final.

4. Adăugarea de nanomateriale: Adăugarea de nanomateriale, cum ar fi nanosilica sau nanocarbonatul de calciu, la rășină poate inhiba volatilizarea stirenului prin modificarea microstructurii rășinii. Aceste nanomateriale pot crește vâscozitatea rășinii și densitatea de reticulare, reducând astfel migrarea stirenului.

5. Îmbunătățirea proceselor de întărire: Optimizarea proceselor de întărire, cum ar fi adoptarea de temperaturi mai scăzute și timpi de întărire mai scurti, poate reduce volatilizarea stirenului în timpul întăririi. În plus, utilizarea proceselor de întărire UV fără stiren poate minimiza în mod eficient volatilizarea stirenului.

Pentru a reduce și mai mult volatilizarea stirenului, îmbunătățirile procesului sunt, de asemenea, avansate în mod continuu, procesele de turnare manuală și prin pulverizare trecând treptat la tehnologii de matriță închisă, cum ar fi turnarea prin transfer de rășină (RTM).