El desarrollo deresina de poliéster insaturadoLa empresa tiene una historia de más de 70 años. En tan poco tiempo, los productos de resina de poliéster insaturado han evolucionado rápidamente en términos de producción y nivel técnico. Desde entonces, se han convertido en una de las variedades más numerosas en la industria de las resinas termoendurecibles. Durante el desarrollo de las resinas de poliéster insaturado, surge información técnica sobre patentes de productos, revistas de negocios, libros técnicos, etc. Hasta la fecha, se emiten cientos de patentes de invención cada año relacionadas con la resina de poliéster insaturado. Se puede observar que la tecnología de producción y aplicación de la resina de poliéster insaturado ha madurado progresivamente con el desarrollo de la producción, y gradualmente ha formado su propio sistema técnico único y completo de producción y teoría de aplicación. En el pasado, las resinas de poliéster insaturado han contribuido de forma destacada al uso general. En el futuro, se extenderán a campos específicos, a la vez que se reducirá el costo de las resinas de uso general. Los siguientes son algunos tipos de resina de poliéster insaturado interesantes y prometedores, que incluyen: resina de baja contracción, resina retardante de llama, resina de endurecimiento, resina de baja volatilización de estireno, resina resistente a la corrosión, resina de gel coat, resina de curado por luz, resinas de poliéster insaturado, resinas de bajo costo con propiedades especiales y dedos de árbol de alto rendimiento sintetizados con nuevas materias primas y procesos.
1. Resina de baja contracción
Esta variedad de resina puede ser un tema antiguo. La resina de poliéster insaturado presenta una gran contracción durante el curado, y la tasa general de contracción volumétrica es del 6-10 %. Esta contracción puede deformar gravemente o incluso agrietar el material, no en el proceso de moldeo por compresión (SMC, BMC). Para superar esta deficiencia, se suelen utilizar resinas termoplásticas como aditivos de baja contracción. DuPont obtuvo una patente en este campo en 1934, número de patente US 1.945.307. La patente describe la copolimerización de ácidos antílopelicos dibásicos con compuestos vinílicos. Claramente, en su momento, esta patente fue pionera en la tecnología de baja contracción para resinas de poliéster. Desde entonces, muchos se han dedicado al estudio de los sistemas de copolímeros, que entonces se consideraban aleaciones plásticas. En 1966, las resinas de baja contracción de Marco se utilizaron por primera vez en el moldeo y la producción industrial.
La Asociación de la Industria del Plástico denominó posteriormente a este producto "SMC", que significa compuesto de moldeo de láminas, y a su compuesto premezclado de baja contracción "BMC", que significa compuesto de moldeo a granel. Para las láminas de SMC, generalmente se requiere que las piezas moldeadas con resina tengan buena tolerancia de ajuste, flexibilidad y un brillo de primera calidad, y se deben evitar las microfisuras en la superficie, lo que requiere que la resina utilizada tenga una baja tasa de contracción. Por supuesto, numerosas patentes han mejorado esta tecnología desde entonces, y la comprensión del mecanismo del efecto de baja contracción ha madurado gradualmente, y han surgido diversos agentes de baja contracción o aditivos de bajo perfil según las necesidades del momento. Los aditivos de baja contracción más utilizados son el poliestireno, el polimetilmetacrilato y similares.
2. Resina retardante de llama
En ocasiones, los materiales ignífugos son tan importantes como el rescate farmacológico, y pueden evitar o reducir la ocurrencia de desastres. En Europa, el número de muertes por incendios ha disminuido aproximadamente un 20% en la última década gracias al uso de ignífugos. La seguridad de los materiales ignífugos en sí misma también es muy importante. Estandarizar el tipo de materiales utilizados en la industria es un proceso lento y complejo. Actualmente, la Comunidad Europea ha realizado y está realizando evaluaciones de riesgos para muchos ignífugos halógenos y halógeno-fósforo, muchas de las cuales se completarán entre 2004 y 2006. Actualmente, nuestro país generalmente utiliza dioles que contienen cloro o bromo, o sustitutos de halógenos de ácido dibásico, como materias primas para preparar resinas ignífugas reactivas. Los ignífugos halógenos producen mucho humo al arder, y están acompañados por la generación de haluro de hidrógeno altamente irritante. El humo denso y el smog tóxico producidos durante el proceso de combustión causan grandes daños a las personas.
Más del 80% de los incendios se deben a esto. Otra desventaja del uso de retardantes de llama a base de bromo o hidrógeno es que, al quemarse, se producen gases corrosivos y contaminantes del medio ambiente, lo que puede dañar los componentes eléctricos. El uso de retardantes de llama inorgánicos, como la alúmina hidratada, el magnesio, el canopy, los compuestos de molibdeno y otros aditivos retardantes de llama, puede producir resinas retardantes de llama con baja emisión de humo y baja toxicidad, aunque tienen efectos obvios de supresión de humo. Sin embargo, si la cantidad de relleno retardante de llama inorgánico es demasiado grande, no solo aumentará la viscosidad de la resina, lo cual no es propicio para la construcción, sino que también, cuando se agrega una gran cantidad de aditivo retardante de llama a la resina, afectará la resistencia mecánica y las propiedades eléctricas de la resina después del curado.
Actualmente, numerosas patentes extranjeras han reportado la tecnología de usar retardantes de llama a base de fósforo para producir resinas retardantes de llama de baja toxicidad y baja emisión de humo. Los retardantes de llama a base de fósforo tienen un efecto retardante de llama considerable. El ácido metafosfórico generado durante la combustión puede polimerizarse en un estado polimérico estable, formando una capa protectora que cubre la superficie del objeto de combustión, aislando el oxígeno, promoviendo la deshidratación y carbonización de la superficie de la resina y formando una película protectora carbonizada. De esta manera, se previene la combustión y, al mismo tiempo, los retardantes de llama a base de fósforo también pueden usarse junto con retardantes de llama halógenos, lo que tiene un efecto sinérgico muy evidente. Por supuesto, la futura línea de investigación de resinas retardantes de llama es la baja emisión de humo, baja toxicidad y bajo costo. La resina ideal es libre de humo, baja toxicidad, bajo costo, no afecta la resina, tiene propiedades físicas inherentes, no requiere la adición de materiales adicionales y puede producirse directamente en la planta de producción de resina.
3.Resina endurecedora
En comparación con las variedades originales de resina de poliéster insaturado, la tenacidad actual ha mejorado considerablemente. Sin embargo, con el desarrollo de la industria de transformación de resina de poliéster insaturado, se han planteado nuevos requisitos para el rendimiento de la resina insaturada, especialmente en términos de tenacidad. La fragilidad de las resinas insaturadas después del curado se ha convertido prácticamente en un problema importante que limita su desarrollo. Ya se trate de productos artesanales moldeados por colada o de productos moldeados o bobinados, el alargamiento a la rotura se ha convertido en un indicador clave para evaluar la calidad de los productos de resina.
En la actualidad, algunos fabricantes extranjeros utilizan el método de añadir resina saturada para mejorar la tenacidad. Como la adición de poliéster saturado, caucho de estireno-butadieno y caucho de estireno-butadieno carboxiterminado (suo-), etc., este método pertenece al método de endurecimiento físico. También se puede utilizar para introducir polímeros en bloque en la cadena principal del poliéster insaturado, como la estructura de red interpenetrante formada por resina de poliéster insaturado, resina epoxi y resina de poliuretano, lo que mejora en gran medida la resistencia a la tracción y la resistencia al impacto de la resina. , este método de endurecimiento pertenece al método de endurecimiento químico. También se puede utilizar una combinación de endurecimiento físico y endurecimiento químico, como mezclar un poliéster insaturado más reactivo con un material menos reactivo para lograr la flexibilidad deseada.
Actualmente, las láminas SMC se utilizan ampliamente en la industria automotriz gracias a su ligereza, alta resistencia, resistencia a la corrosión y flexibilidad de diseño. Para piezas importantes como paneles de automóviles, puertas traseras y paneles exteriores, se requiere una buena tenacidad, como los paneles exteriores. Las protecciones pueden doblarse ligeramente y recuperar su forma original tras un ligero impacto. El aumento de la tenacidad de la resina a menudo conlleva la pérdida de otras propiedades, como la dureza, la resistencia a la flexión, la resistencia al calor y la velocidad de curado durante la construcción. Mejorar la tenacidad de la resina sin perder otras propiedades inherentes se ha convertido en un tema importante en la investigación y el desarrollo de resinas de poliéster insaturado.
4. Resina volátil baja en estireno
Durante el procesamiento de resina de poliéster insaturado, el estireno volátil y tóxico causa graves daños a la salud de los trabajadores de la construcción. Además, se emite estireno al aire, lo que también causa una grave contaminación atmosférica. Por lo tanto, muchas autoridades limitan la concentración permisible de estireno en el aire de los talleres de producción. Por ejemplo, en Estados Unidos, el nivel de exposición permisible (LEP) es de 50 ppm, mientras que en Suiza su valor PEL es de 25 ppm; un contenido tan bajo no es fácil de alcanzar. La ventilación adecuada también es limitada. Al mismo tiempo, una ventilación adecuada también provoca la pérdida de estireno de la superficie del producto y la volatilización de una gran cantidad de estireno al aire. Por lo tanto, para encontrar una manera de reducir la volatilización del estireno desde la raíz, aún es necesario completar este trabajo en la planta de producción de resina. Esto requiere el desarrollo de resinas de baja volatilidad de estireno (LSE) que no contaminen o contaminen menos el aire, o resinas de poliéster insaturado sin monómeros de estireno.
Reducir el contenido de monómeros volátiles ha sido un tema desarrollado por la industria extranjera de resinas de poliéster insaturado en los últimos años. Hay muchos métodos utilizados actualmente: (1) el método de agregar inhibidores de baja volatilidad; (2) la formulación de resinas de poliéster insaturado sin monómeros de estireno utiliza divinil, vinilmetilbenceno, α-metil estireno para reemplazar los monómeros de vinilo que contienen monómeros de estireno; (3) La formulación de resinas de poliéster insaturado con bajo contenido de monómeros de estireno es utilizar los monómeros anteriores y los monómeros de estireno juntos, como el uso de ftalato de dialilo El uso de monómeros de vinilo de alto punto de ebullición como ésteres y copolímeros acrílicos con monómeros de estireno: (4) Otro método para reducir la volatilización del estireno es introducir otras unidades como diciclopentadieno y sus derivados en el esqueleto de resina de poliéster insaturado, para lograr una baja viscosidad y, en última instancia, reducir el contenido de monómero de estireno.
Para resolver el problema de la volatilización del estireno, es necesario considerar exhaustivamente la aplicabilidad de la resina a los métodos de moldeo existentes, como la pulverización superficial, la laminación y el moldeo SMC, el costo de las materias primas para la producción industrial y la compatibilidad con el sistema de resina. Además, se deben considerar aspectos como la reactividad, la viscosidad y las propiedades mecánicas de la resina después del moldeo. En mi país, no existe una legislación clara que limite la volatilización del estireno. Sin embargo, con la mejora de la calidad de vida y la mayor concienciación sobre la salud y la protección del medio ambiente, es solo cuestión de tiempo antes de que se requiera una legislación relevante en un país con un consumo insaturado como el nuestro.
5.Resina resistente a la corrosión
Uno de los usos más amplios de las resinas de poliéster insaturado es su resistencia a la corrosión por productos químicos como disolventes orgánicos, ácidos, bases y sales. Según la introducción de expertos en redes de resinas insaturadas, las resinas resistentes a la corrosión actuales se dividen en las siguientes categorías: (1) tipo o-benceno; (2) tipo isobenceno; (3) tipo p-benceno; (4) tipo bisfenol A; (5) tipo éster de vinilo; y otras como tipo xileno, tipo compuesto que contiene halógeno, etc. Después de décadas de exploración continua por varias generaciones de científicos, la corrosión de la resina y el mecanismo de resistencia a la corrosión se han estudiado a fondo. La resina se modifica mediante diversos métodos, como la introducción de un esqueleto molecular que es difícil de resistir a la corrosión en la resina de poliéster insaturado, o el uso de poliéster insaturado, éster de vinilo e isocianato para formar una estructura de red interpenetrante, lo cual es muy importante para mejorar la resistencia a la corrosión de la resina. La resistencia a la corrosión es muy efectiva, y la resina producida por el método de mezcla de resina ácida también puede lograr una mejor resistencia a la corrosión.
Comparado conresinas epoxi,El bajo costo y la facilidad de procesamiento de las resinas de poliéster insaturado se han convertido en grandes ventajas. Según expertos en resinas insaturadas, la resistencia a la corrosión de la resina de poliéster insaturado, especialmente la resistencia a los álcalis, es muy inferior a la de la resina epoxi. No puede sustituir a la resina epoxi. Actualmente, el auge de los pisos anticorrosivos ha generado oportunidades y desafíos para las resinas de poliéster insaturado. Por lo tanto, el desarrollo de resinas anticorrosivas especiales tiene un amplio potencial.
El gel coat juega un papel importante en los materiales compuestos. No solo cumple una función decorativa en la superficie de los productos de FRP, sino que también influye en la resistencia al desgaste, al envejecimiento y a la corrosión química. Según los expertos de la red de resinas insaturadas, la dirección de desarrollo de la resina de gel coat es desarrollar una resina de gel coat con baja volatilización de estireno, buen secado al aire y fuerte resistencia a la corrosión. Existe un gran mercado para los gel coats resistentes al calor en las resinas de gel coat. Si el material de FRP se sumerge en agua caliente durante mucho tiempo, aparecerán ampollas en la superficie. Al mismo tiempo, debido a la penetración gradual de agua en el material compuesto, las ampollas superficiales se expandirán gradualmente. Las ampollas no solo afectarán la apariencia del gel coat, sino que también reducirán gradualmente las propiedades de resistencia del producto.
Cook Composites and Polymers Co., de Kansas, EE. UU., utiliza métodos con terminación en epoxi y glicidil éter para fabricar una resina de gel coat de baja viscosidad y excelente resistencia al agua y a los disolventes. Además, la empresa también utiliza resinas A modificadas con poliol de poliéter y terminadas en epoxi (resina flexible) y resinas B modificadas con diciclopentadieno (DCPD) (resina rígida). Tras la composición, la resina resistente al agua no solo ofrece buena resistencia al agua, sino también buena tenacidad y resistencia. Los disolventes u otras sustancias de bajo peso molecular penetran en el sistema de material FRP a través de la capa de gel coat, convirtiéndola en una resina resistente al agua con excelentes propiedades integrales.
7. Resina de poliéster insaturado fotocurable
Las características de fotocurado de la resina de poliéster insaturado son su larga vida útil y su rápida velocidad de curado. Estas resinas cumplen con los requisitos para limitar la volatilización del estireno mediante fotocurado. Gracias al avance de los fotosensibilizadores y los dispositivos de iluminación, se han sentado las bases para el desarrollo de resinas fotocurables. Se han desarrollado con éxito diversas resinas de poliéster insaturado curables por UV y se han puesto en producción en grandes cantidades. Este proceso mejora las propiedades del material, el rendimiento del proceso y la resistencia al desgaste superficial, así como la eficiencia de producción.
8.Resina de bajo costo con propiedades especiales
Estas resinas incluyen resinas espumadas y resinas acuosas. Actualmente, la escasez de dendroenergía tiende a aumentar. También hay escasez de operarios cualificados en la industria del procesamiento de la madera, y estos trabajadores reciben salarios cada vez mayores. Estas condiciones propician la entrada de los plásticos de ingeniería en el mercado de la madera. Las resinas espumadas insaturadas y las resinas acuosas se desarrollarán como maderas artificiales en la industria del mueble debido a su bajo coste y alta resistencia. Su aplicación será lenta al principio, pero con la mejora continua de la tecnología de procesamiento, se desarrollará rápidamente.
Las resinas de poliéster insaturado se pueden espumar para fabricar resinas espumadas que se pueden utilizar en paneles de pared, mamparas de baño preformadas, etc. La tenacidad y la resistencia del plástico espumado con resina de poliéster insaturado como matriz son superiores a las del PS espumado; es más fácil de procesar que el PVC espumado; su coste es menor que el del poliuretano espumado, y la adición de retardantes de llama también puede hacerlo ignífugo y antienvejecimiento. Si bien la tecnología de aplicación de la resina está plenamente desarrollada, su aplicación en muebles ha recibido poca atención. Tras diversas investigaciones, algunos fabricantes de resinas han mostrado gran interés en desarrollar este nuevo tipo de material. Algunos problemas importantes (formación de película, estructura de panal, relación del tiempo de gel-espuma y control de la curva exotérmica) aún no se han resuelto por completo antes de su producción comercial. Hasta que se obtenga una solución, esta resina solo podrá aplicarse en la industria del mueble debido a su bajo coste. Una vez resueltos estos problemas, su uso se ampliará en áreas como los materiales ignífugos de espuma, en lugar de limitarse a su bajo coste.
Las resinas de poliéster insaturado acuosas se dividen en dos tipos: solubles en agua y de emulsión. Ya en la década de 1960, se han publicado patentes y artículos en este campo. La resina acuosa consiste en añadir agua como relleno a la resina de poliéster insaturado antes de su gelificación, con un contenido de agua de hasta el 50 %. Esta resina se denomina resina WEP. Se caracteriza por su bajo coste, ligereza tras el curado, buena resistencia a la llama y baja contracción. El desarrollo y la investigación de resinas acuosas en mi país comenzaron en la década de 1980 y se ha extendido durante mucho tiempo. Su aplicación se ha extendido como agente de anclaje. La resina de poliéster insaturado acuosa es una nueva generación de resinas de poliéster insaturado (UPR). La tecnología en el laboratorio está madurando, pero hay menos investigación sobre su aplicación. Los problemas que aún deben resolverse son la estabilidad de la emulsión, algunos problemas en el proceso de curado y moldeo, y la dificultad para obtener la aprobación del cliente. Generalmente, una resina de poliéster insaturado de 10 000 toneladas puede generar aproximadamente 600 toneladas de aguas residuales al año. Si la contracción generada en el proceso de producción de resina de poliéster insaturado se aprovecha para producir resina con contenido de agua, se reducirá el costo de la resina y se resolverá el problema de la protección ambiental durante la producción.
Trabajamos con los siguientes productos de resina: resina de poliéster insaturado;resina de vinilo; resina de gel coat; resina epoxi.
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Hora de publicación: 08-jun-2022
