Низьколетуча стирольна поліефірна смола

У процесах ручного накладання та формування розпиленням смолу зазвичай наносять шарами на відкриту форму. Особливо під час процесу розпилення смола розпилюється та розпилюється, утворюючи дрібні частинки, які осідають на поверхні форми. Однак до того, як смола повністю затвердіє, стирол продовжує випаровуватися з неї, що призводить до підвищеної концентрації стиролу в повітрі майстерні. Це не тільки призводить до втрати стиролу, але й створює потенційну небезпеку для навколишнього середовища. У цехах із поганою вентиляцією концентрація стиролу в повітрі може стати надмірно високою, потенційно негативно вплинувши на здоров’я операторів, які протягом тривалого часу піддаються впливу цього середовища. Тому різні країни встановили порогові граничні значення (TLV) для концентрації стиролу в повітрі, як правило, на основі 8-годинного робочого дня та 40-годинного робочого тижня. Наприклад, Великобританія та США встановили TLV для стиролу на рівні 100 г/м⊃3;, тоді як Швеція обмежила його до 50 г/м⊃3;.

Для забезпечення того, щоб концентрація стиролу в повітрі цеху залишалася нижче зазначеної ГДК, необхідно посилити вентиляцію. Однак покладатися виключно на вентиляцію може спричинити зниження температури в приміщенні взимку, збільшуючи витрати на опалення, що робить критично важливим зменшити випаровування стиролу в поліефірній смолі.

Ранні смоли з низькою летючістю знижували випаровування стиролу шляхом додавання невеликої кількості парафінового воску як інгібітора випаровування. Під час процесу затвердіння парафін утворює тонку плівку на поверхні смоли, діючи як повітряний бар’єр. Однак додавання парафіну може призвести до розшарування ламінованих матеріалів.

Щоб покращити цю ситуацію, були розроблені наступні рецептури, які поєднували парафіни з високою та низькою температурами плавлення з різними полімерами, такими як полі(бутиленсукцинат) і полі(бутилакрилат). Крім того, використовувалася комбінація інгібітора випаровування (наприклад, парафіну) і прискорювача адгезії. Промотором адгезії можуть бути гідрофобні прості або складні ефіри, що містять дві вуглеводневі групи і принаймні один подвійний зв'язок, а також ненасичений ізопрен і його похідні, такі як лляна олія, дипентен і триметилолпропандіалліловий ефір. Типовий рівень додавання парафіну коливається від 0,05% до 0,5% (за масою), тоді як промотор адгезії додається від 0,1% до 2% (за масою).

Окрім додавання інгібіторів, для зменшення випаровування стиролу можна використовувати такі методи:

1. Зменшення вмісту стиролу: шляхом зниження вмісту стиролу в рецептурі кількість стиролу, що випаровується під час процесу затвердіння, можна безпосередньо зменшити. Зазвичай це досягається введенням інших зшиваючих мономерів або реакційноздатних розріджувачів для підтримки продуктивності смоли.

2. Методи кінцевого блокування: Додавання в смолу агентів кінцевого блокування з низькою летючістю може зменшити випаровування стиролу. Ці агенти хімічно зв’язують стирол усередині полімерного ланцюга, тим самим зменшуючи його вивільнення.

3. Смоли з високим вмістом твердих речовин: збільшення частки твердих компонентів у смолі зменшує частку летких компонентів, тим самим зменшуючи випаровування стиролу. Цей підхід, як правило, вимагає вдосконалення процесів виробництва смоли, щоб гарантувати, що смоли з високим вмістом твердої речовини все ще мають хороші властивості застосування та якість кінцевого продукту.

4. Додавання наноматеріалів. Додавання до смоли наноматеріалів, таких як нанокремнезем або нанокарбонат кальцію, може перешкоджати випаровуванню стиролу шляхом зміни мікроструктури смоли. Ці наноматеріали можуть збільшити в’язкість смоли та щільність зшивання, тим самим зменшуючи міграцію стиролу.

5. Удосконалення процесів затвердіння: Оптимізація процесів затвердіння, наприклад застосування нижчих температур і скорочення часу затвердіння, може зменшити випаровування стиролу під час затвердіння. Крім того, використання процесів УФ-затвердіння без стиролу може ефективно мінімізувати випаровування стиролу.

Щоб ще більше зменшити випаровування стиролу, технологічний процес також постійно вдосконалюється, причому процеси ручного укладання та формування розпиленням поступово переходять на технології закритих форм, такі як формування з перенесенням смоли (RTM).