Stirenska poliestrska smola z nizko nepravilnostjo

V postopkih postavitve in razprševanja se smola običajno nanese v plasteh na odprt kalup. Zlasti med postopkom razprševanja je smola atomizirana in razpršena, nekateri pa tvorijo drobne delce, ki se odlagajo na površino plesni. Preden se smola v celoti ozdravi, se stiren še naprej hlapnizira iz nje, kar vodi v povečano koncentracijo stirena v zraku delavnice. To ne povzroči le izgube stirena, ampak predstavlja tudi potencialno okoljsko nevarnost. V delavnicah s slabim prezračevanjem lahko koncentracija stirena v zraku postane pretirano visoka, kar lahko vpliva na zdravje operaterjev, ki so v daljšem obdobju izpostavljeni temu okolju. Zato so različne države vzpostavile mejne vrednosti mejne vrednosti (TLV) za koncentracijo stirena v zraku, običajno na podlagi 8-urnega delovnega dne in 40-urnega delovnega tedna. Na primer, tako Velika Britanija kot ZDA sta TLV postavila za stiren pri 100 g/m³, medtem ko ga je Švedska omejila na 50 g/m³.

Da bi zagotovili, da koncentracija stirena v zraku delavnice ostane pod določenim TLV, je treba izboljšati prezračevanje. Vendar pa lahko zanašanje samo na prezračevanje povzroči, da se pozimi znižajo v zaprtih prostorih, kar povečuje stroške ogrevanja, zaradi česar je ključnega pomena za zmanjšanje hlapljive stirena v poliestrski smoli.

Zgodnje smole z nizko volastjo so zmanjšale hlapnost stirena z dodajanjem majhne količine parafinskega voska kot zaviralca hlapljenja. Med postopkom strjevanja parafin tvori tanek film na površini smole, ki deluje kot zračna pregrada. Vendar pa bi lahko dodajanje parafina privedlo do delaminacije v laminiranih materialih.

Za izboljšanje te situacije so bile razvite poznejše formulacije, ki so združile parafine z visoko in nizko točko z različnimi polimeri, kot sta poli (butilen sukcinat) in poli (butil akrilat). Poleg tega je bila uporabljena kombinacija zaviralca hlapljivih snovi (kot parafin) in adhezijskega promotorja. Promotor adhezije so lahko hidrofobni etri ali estri, ki vsebujejo dve skupini ogljikovodikov in vsaj eno dvojno vez, pa tudi nenasičene izoprene in njene derivate, kot so laneno olje, dialten in trimetilolpropan. Tipična stopnja dodatka parafina se giblje od 0,05% do 0,5% (z maso), medtem ko se adhezijski promotor doda 0,1% do 2% (z maso).

Poleg dodajanja zaviralcev se lahko za zmanjšanje hlapne stirena uporabijo tudi naslednje metode:

1. Zmanjšanje vsebnosti stirena: Z znižanjem vsebnosti stirena v formulaciji lahko količino stirena med postopkom strjevanja neposredno zmanjšamo. To običajno dosežemo z uvedbo drugih navzkrižnih monomerov ali reaktivnih razredčil, da se ohrani zmogljivost smole.

2. Tehnike končne zapiranje: Uvedba končnih vpenjalnih sredstev z nizko nepravilnostjo v smolo lahko zmanjša hlapnost stirena. Ta sredstva kemično vežejo stiren znotraj polimerne verige in s tem zmanjšajo njegovo sproščanje.

3. Visoko trdne smole: Povečanje deleža trdnih komponent v smoli zmanjša delež hlapnih komponent in s tem zmanjša hlapnost stirena. Ta pristop običajno zahteva izboljšanje procesov proizvodnje smole, da se zagotovi, da imajo visoko trdne smole še vedno dobre lastnosti uporabe in končno kakovost izdelka.

4. Dodajanje nanomaterialov: dodajanje nanomaterialov, kot sta nanosilica ali nano kalcijev karbonat, v smolo lahko zavira hlapnost stirena s spreminjanjem mikrostrukture smole. Ti nanomateriali lahko povečajo viskoznost smole in gostoto navzkrižne povezave, s čimer se zmanjša migracija stirena.

5. Izboljšanje procesov strjevanja: Optimizacija procesov strjevanja, kot so sprejemanje nižjih temperatur in krajši čas strjevanja, lahko zmanjša hlapnost stirena med strjevanjem. Poleg tega lahko uporaba procesov brez stirona brez stirena učinkovito zmanjša hlapnost stirena.

Za nadaljnje zmanjšanje hlapljenja stirena so tudi izboljšave procesov nenehno napredovane, pri čemer se postopki postavitve rok in razprševanja postopoma prehajajo na tehnologije zaprtih plesni, kot je oblikovanje prenosnih smole (RTM).