Стирен полиестерска смола ниске испарљивости

У процесима ручног полагања и обликовања прскањем, смола се обично наноси у слојевима на отворени калуп. Нарочито током процеса прскања, смола се атомизује и прска, при чему неке формирају фине честице које се таложе на површини калупа. Међутим, пре него што се смола потпуно очврсне, стирен наставља да испари из ње, што доводи до повећане концентрације стирена у ваздуху радионице. Ово не само да доводи до губитка стирена, већ представља и потенцијалну опасност по животну средину. У радионицама са лошом вентилацијом, концентрација стирена у ваздуху може постати превисока, што потенцијално утиче на здравље оператера који су изложени овом окружењу током дужег периода. Стога су различите земље успоставиле граничне вредности (ТЛВ) за концентрацију стирена у ваздуху, обично засноване на 8-часовном радном дану и 40-часовној радној недељи. На пример, и Велика Британија и САД су поставиле ТЛВ за стирен на 100 г/м³, док га је Шведска ограничила на 50 г/м³.

Да би се обезбедило да концентрација стирена у ваздуху радионице остане испод назначене ТЛВ, неопходно је појачати вентилацију. Међутим, ослањање искључиво на вентилацију може довести до пада температуре у затвореном простору зими, повећавајући трошкове грејања, што чини пресудним смањењем испарења стирена у полиестерској смоли.

Ране смоле ниске испарљивости смањиле су испаравање стирена додавањем мале количине парафинског воска као инхибитора испарења. Током процеса очвршћавања, парафин формира танак филм на површини смоле, делујући као ваздушна баријера. Међутим, додавање парафина може довести до деламинације у ламинираним материјалима.

Да би се побољшала ова ситуација, развијене су следеће формулације које комбинују парафине високе и ниске тачке топљења са различитим полимерима, као што су поли(бутилен сукцинат) и поли(бутил акрилат). Додатно, коришћена је комбинација инхибитора испарења (попут парафина) и промотера адхезије. Промотор адхезије могу бити хидрофобни етри или естри који садрже две угљоводоничне групе и најмање једну двоструку везу, као и незасићени изопрен и његови деривати, као што су ланено уље, дипентен и триметилолпропан диалил етар. Типичан ниво додавања парафина се креће од 0,05% до 0,5% (по маси), док се промотер адхезије додаје у количини од 0,1% до 2% (по маси).

Поред додавања инхибитора, следеће методе се могу користити за смањење испаравања стирена:

1. Смањење садржаја стирена: Смањењем садржаја стирена у формулацији, количина стирена који испари током процеса очвршћавања може се директно смањити. Ово се обично постиже увођењем других умрежених мономера или реактивних разблаживача за одржавање перформанси смоле.

2. Технике завршног затварања: Увођење агенса за крајње затварање ниске испарљивости у смолу може смањити испаравање стирена. Ови агенси хемијски везују стирен унутар полимерног ланца, чиме се смањује његово ослобађање.

3. Високо чврсте смоле: Повећање удела чврстих компоненти у смоли смањује удео испарљивих компоненти, чиме се смањује испарљивост стирена. Овај приступ обично захтева побољшања у производним процесима смоле како би се осигурало да смоле високе чврстоће и даље поседују добра својства примене и квалитет финалног производа.

4. Додавање наноматеријала: Додавање наноматеријала, као што су наносилицијум или нано калцијум карбонат, смоли може инхибирати испаравање стирена променом микроструктуре смоле. Ови наноматеријали могу повећати вискозитет смоле и густину умрежавања, чиме се смањује миграција стирена.

5. Побољшање процеса очвршћавања: Оптимизација процеса очвршћавања, као што је усвајање нижих температура и краће време очвршћавања, може смањити испаравање стирена током сушења. Поред тога, коришћење процеса УВ-очвршћавања без стирена може ефикасно да минимизира испаравање стирена.

Да би се додатно смањило испаравање стирена, побољшања процеса се такође континуирано унапређују, при чему се процеси ручног полагања и обликовања прскањем постепено прелазе на технологије затворених калупа, као што је пресовање смоле (РТМ).