Elle yatırma ve püskürtmeli kalıplama işlemlerinde reçine tipik olarak açık bir kalıba katmanlar halinde uygulanır. Özellikle püskürtme işlemi sırasında reçine atomize edilir ve püskürtülür, bazı ince parçacıklar kalıp yüzeyinde birikir. Ancak reçine tamamen sertleşmeden önce stiren buharlaşmaya devam eder ve bu da atölye havasındaki stiren konsantrasyonunun artmasına neden olur. Bu sadece stiren kaybına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda potansiyel bir çevresel tehlike oluşturur. Havalandırmanın yetersiz olduğu atölyelerde, havadaki stiren konsantrasyonu aşırı derecede yükselebilir ve bu ortama uzun süre maruz kalan operatörlerin sağlığını potansiyel olarak etkileyebilir. Bu nedenle, çeşitli ülkeler havadaki stiren konsantrasyonu için tipik olarak 8 saatlik iş günü ve 40 saatlik çalışma haftasını temel alan Eşik Sınır Değerleri (TLV'ler) belirlemiştir. Örneğin, hem Birleşik Krallık hem de ABD stiren için TLV'yi 100 g/m³ olarak belirlerken İsveç bunu 50 g/m³ ile sınırladı.
Atölye havasındaki stiren konsantrasyonunun belirlenen TLV'nin altında kalmasını sağlamak için havalandırmanın arttırılması gerekir. Bununla birlikte, yalnızca havalandırmaya güvenmek kışın iç mekan sıcaklıklarının düşmesine, ısıtma maliyetlerinin artmasına neden olabilir, bu da polyester reçinedeki stirenin buharlaşmasını azaltmayı çok önemli hale getirir.
İlk düşük uçuculuktaki reçineler, buharlaşma inhibitörü olarak az miktarda parafin mumu ekleyerek stirenin buharlaşmasını azalttı. Kürleme işlemi sırasında parafin, reçine yüzeyinde hava bariyeri görevi gören ince bir film oluşturur. Ancak parafin ilavesi lamine malzemelerde delaminasyona neden olabilir.
Bu durumu iyileştirmek için, yüksek ve düşük erime noktalı parafinleri poli(butilen süksinat) ve poli(butil akrilat) gibi çeşitli polimerlerle birleştiren sonraki formülasyonlar geliştirildi. Ek olarak, bir buharlaşma inhibitörü (parafin gibi) ve bir yapışma arttırıcıdan oluşan bir kombinasyon kullanıldı. Yapışma arttırıcı, iki hidrokarbon grubu ve en az bir çift bağ içeren hidrofobik eterler veya esterlerin yanı sıra doymamış izopren ve keten tohumu yağı, dipenten ve trimetilolpropan diyalil eter gibi türevleri olabilir. Parafinin tipik ekleme seviyesi %0,05 ila %0,5 (kütlece) arasında değişirken yapışma arttırıcı %0,1 ila %2 (kütlece) oranında eklenir.
Stiren buharlaşmasını azaltmak için inhibitör eklemenin yanı sıra aşağıdaki yöntemler de kullanılabilir:
1. Stiren İçeriğinin Azaltılması: Formülasyondaki stiren içeriğinin azaltılmasıyla, kürleme işlemi sırasında buharlaşan stiren miktarı doğrudan azaltılabilir. Bu genellikle reçine performansını korumak için diğer çapraz bağlayıcı monomerlerin veya reaktif seyrelticilerin eklenmesiyle elde edilir.
2. Uç Kapatma Teknikleri: Reçineye düşük uçuculuğa sahip uç kapatma maddelerinin eklenmesi stirenin buharlaşmasını azaltabilir. Bu maddeler stireni polimer zinciri içinde kimyasal olarak bağlayarak salınımını azaltır.
3. Yüksek Katılı Reçineler: Reçinedeki katı bileşenlerin oranının arttırılması, uçucu bileşenlerin oranını azaltır, böylece stirenin buharlaşmasını azaltır. Bu yaklaşım tipik olarak yüksek katı maddeli reçinelerin hala iyi uygulama özelliklerine ve nihai ürün kalitesine sahip olmasını sağlamak için reçine üretim süreçlerinde iyileştirmeler gerektirir.
4. Nanomalzemelerin İlavesi: Reçineye nanosilika veya nano kalsiyum karbonat gibi nanomateryallerin eklenmesi, reçinenin mikro yapısını değiştirerek stirenin buharlaşmasını engelleyebilir. Bu nanomateryaller reçine viskozitesini ve çapraz bağlanma yoğunluğunu arttırarak stirenin göçünü azaltabilir.
5. Kürleme Süreçlerinin İyileştirilmesi: Daha düşük sıcaklıkların ve daha kısa kürleme sürelerinin benimsenmesi gibi kürleme işlemlerinin optimize edilmesi, kürleme sırasında stirenin buharlaşmasını azaltabilir. Ek olarak stiren içermeyen UV kürleme işlemlerinin kullanılması stirenin buharlaşmasını etkili bir şekilde en aza indirebilir.
Stiren buharlaşmasını daha da azaltmak için, elle yatırma ve püskürtmeli kalıplama işlemlerinin kademeli olarak Reçine Transfer Kalıplama (RTM) gibi kapalı kalıp teknolojilerine geçmesiyle süreç iyileştirmeleri de sürekli olarak geliştirilmektedir.
