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, при цьому утворюються дрібні частинки, які осідають на поверхні форми. Однак до того, як смола повністю затвердіє, стирол продовжує випаровуватися з неї, що призводить до підвищення концентрації стиролу в повітрі цеху. 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 ГДК для стиролу на рівні 100 г/м³, тоді як Швеція обмежила його 50 г/м³.

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 низьколетючі смоли зменшували 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 стимулятора адгезії. Промотором адгезії можуть бути гідрофобні прості або складні ефіри, що містять дві вуглеводневі групи і щонайменше один подвійний зв'язок, а також ненасичений ізопрен і його похідні, такі як лляне масло, 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 наноматеріалів, таких як нанокремнезем або нанокарбонат кальцію, до смоли може перешкоджати випаровуванню стиролу шляхом зміни мікроструктури смоли. Ці наноматеріали можуть збільшити в’язкість смоли та щільність зшивання, тим самим зменшуючи міграцію стиролу.

5. Покращення 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, також постійно вдосконалюються технологічні процеси: процеси ручного укладання та формування розпиленням поступово переходять на технології закритих форм, такі як формування з перенесенням смоли (RTM).