Nieuws

De ontwikkeling vanonverzadigde polyesterharsproducten heeft een geschiedenis van meer dan 70 jaar. In zo'n korte tijd hebben onverzadigde polyesterharsproducten zich snel ontwikkeld in termen van output en technisch niveau. Sindsdien hebben onverzadigde polyesterharsproducten zich ontwikkeld tot een van de grootste variëteiten in de thermohardende harsindustrie. Tijdens de ontwikkeling van onverzadigde polyesterharsen verschijnt de ene na de andere technische informatie over productoctrooien, vakbladen, technische boeken, enz. Tot nu toe zijn er jaarlijks honderden uitvindingsoctrooien met betrekking tot onverzadigde polyesterhars. Het is te zien dat de productie- en toepassingstechnologie van onverzadigde polyesterhars steeds volwassener is geworden met de ontwikkeling van de productie en geleidelijk een eigen uniek en compleet technisch systeem van productie- en toepassingstheorie heeft gevormd. In het verleden hebben onverzadigde polyesterharsen een bijzondere bijdrage geleverd aan het algemene gebruik. In de toekomst zal het zich ontwikkelen tot een aantal speciale toepassingen, en tegelijkertijd zullen de kosten van universele harsen worden verlaagd. Hieronder staan enkele interessante en veelbelovende soorten onverzadigde polyesterhars, waaronder: hars met lage krimp, vlamvertragende hars, verhardende hars, hars met lage styreenvervluchtiging, corrosiebestendige hars, gelcoathars, lichtuithardende hars. Onverzadigde polyesterharsen, goedkope harsen met speciale eigenschappen en hoogwaardige boomvingers die worden gesynthetiseerd met nieuwe grondstoffen en processen.

1. Hars met lage krimp

Deze harsvariant is misschien een oud onderwerp. Onverzadigde polyesterhars gaat gepaard met een sterke krimp tijdens het uitharden, en de algemene volumekrimp bedraagt 6-10%. Deze krimp kan het materiaal ernstig vervormen of zelfs scheuren, niet tijdens het compressiegietproces (SMC, BMC). Om dit nadeel te ondervangen, worden thermoplastische harsen meestal gebruikt als additieven met lage krimp. Een patent op dit gebied werd in 1934 verleend aan DuPont, patentnummer US 1.945.307. Het patent beschrijft de copolymerisatie van tweebasische antilopenzuren met vinylverbindingen. Het is duidelijk dat dit patent destijds een pionier was op het gebied van lage krimptechnologie voor polyesterharsen. Sindsdien hebben velen zich toegelegd op de studie van copolymeersystemen, die destijds als kunststoflegeringen werden beschouwd. In 1966 werden Marco's lage krimpharsen voor het eerst gebruikt in gietvormen en industriële productie.

De Plastics Industry Association noemde dit product later "SMC", wat staat voor sheet moulding compound, en de krimparme premix compound "BMC", wat staat voor bulk moulding compound. Voor SMC-platen is het over het algemeen vereist dat de met kunsthars gegoten onderdelen een goede pasvorm, flexibiliteit en glans van A-kwaliteit hebben, en microscheuren op het oppervlak moeten worden vermeden, wat vereist dat de aangepaste kunsthars een lage krimp heeft. Uiteraard hebben vele patenten deze technologie sindsdien verbeterd en verbeterd, en is het begrip van het mechanisme van het krimparme effect geleidelijk gegroeid, en zijn er diverse krimparme middelen of additieven met een laag profiel ontstaan naarmate de tijd verstreek. Veelgebruikte additieven met krimparme eigenschappen zijn polystyreen, polymethylmethacrylaat en dergelijke.

drtgf (1) 2. Vlamvertragende hars

Soms zijn vlamvertragende materialen net zo belangrijk als drugsredding, en vlamvertragende materialen kunnen rampen voorkomen of verminderen. In Europa is het aantal dodelijke slachtoffers bij brand de afgelopen tien jaar met ongeveer 20% afgenomen dankzij het gebruik van vlamvertragers. De veiligheid van vlamvertragende materialen zelf is ook erg belangrijk. Het is een langzaam en moeilijk proces om het type materialen dat in de industrie wordt gebruikt te standaardiseren. Momenteel voert de Europese Gemeenschap gevarenbeoordelingen uit voor veel halogeengebaseerde en halogeenfosforhoudende vlamvertragers, waarvan er veel tussen 2004 en 2006 zullen worden afgerond. Momenteel gebruikt ons land over het algemeen chloorhoudende of broomhoudende diolen of tweebasische zure halogeenvervangers als grondstoffen voor de bereiding van reactieve vlamvertragende harsen. Halogeenvlamvertragers produceren veel rook bij verbranding en gaan gepaard met de vorming van zeer irriterend waterstofhalogenide. De dichte rook en giftige smog die tijdens het verbrandingsproces worden geproduceerd, veroorzaken grote schade aan de mens.

drtgf (2)

Meer dan 80% van de brandongevallen wordt hierdoor veroorzaakt. Een ander nadeel van het gebruik van vlamvertragers op basis van broom of waterstof is dat er bij verbranding corrosieve en milieuverontreinigende gassen vrijkomen, die schade aan elektrische componenten veroorzaken. Het gebruik van anorganische vlamvertragers zoals gehydrateerd aluminiumoxide, magnesium, luifel, molybdeenverbindingen en andere vlamvertragende additieven kan vlamvertragende harsen met een lage rookontwikkeling en een lage toxiciteit opleveren, hoewel ze een duidelijk rookonderdrukkend effect hebben. Als de hoeveelheid anorganische vlamvertragende vulstof echter te groot is, zal niet alleen de viscositeit van de hars toenemen, wat niet bevorderlijk is voor de constructie, maar ook de toevoeging van een grote hoeveelheid vlamvertragend additief aan de hars, wat de mechanische sterkte en elektrische eigenschappen van de hars na uitharding zal beïnvloeden.

Momenteel beschrijven veel buitenlandse patenten de technologie voor het gebruik van fosforhoudende vlamvertragers voor de productie van vlamvertragende harsen met een lage toxiciteit en lage rookontwikkeling. Fosforhoudende vlamvertragers hebben een aanzienlijk vlamvertragend effect. Het metafosforzuur dat tijdens de verbranding ontstaat, kan worden gepolymeriseerd tot een stabiele polymeertoestand, waardoor een beschermende laag ontstaat die het oppervlak van het verbrandingsobject bedekt, zuurstof isoleert, de dehydratie en carbonisatie van het harsoppervlak bevordert en een gecarboniseerde beschermende film vormt. Hierdoor wordt verbranding voorkomen en kunnen fosforhoudende vlamvertragers tegelijkertijd ook worden gebruikt in combinatie met halogeenvlamvertragers, wat een zeer duidelijk synergetisch effect heeft. De toekomstige onderzoeksrichting voor vlamvertragende harsen is uiteraard rookarm, laag toxisch en goedkoop. De ideale hars is rookvrij, laag toxisch, goedkoop, tast de hars niet aan, heeft inherente fysische eigenschappen, vereist geen toevoeging van extra materialen en kan direct in de harsfabriek worden geproduceerd.

3. Verhardende hars

Vergeleken met de oorspronkelijke onverzadigde polyesterharsvarianten is de huidige harstaaiheid aanzienlijk verbeterd. Met de ontwikkeling van de verwerkende industrie van onverzadigde polyesterhars worden echter steeds meer nieuwe eisen gesteld aan de prestaties van onverzadigde hars, met name op het gebied van taaiheid. De brosheid van onverzadigde harsen na uitharding is bijna een belangrijk probleem geworden dat de ontwikkeling van onverzadigde harsen beperkt. Of het nu gaat om een gegoten handwerkproduct of een gegoten of gewikkeld product, de rek bij breuk wordt een belangrijke indicator voor de kwaliteit van harsproducten.

Momenteel gebruiken sommige buitenlandse fabrikanten de methode van het toevoegen van verzadigde hars om de taaiheid te verbeteren. Zoals het toevoegen van verzadigd polyester, styreen-butadieenrubber en carboxyl-getermineerd (suo-) styreen-butadieenrubber, enz., behoort deze methode tot de fysische taaiheidsmethode. Het kan ook worden gebruikt om blokpolymeren in de hoofdketen van onverzadigd polyester te introduceren, zoals de interpenetrerende netwerkstructuur gevormd door onverzadigde polyesterhars, epoxyhars en polyurethaanhars, wat de treksterkte en slagvastheid van de hars aanzienlijk verbetert. Deze taaiheidsmethode behoort tot de chemische taaiheidsmethode. Een combinatie van fysische en chemische taaiheid kan ook worden gebruikt, zoals het mengen van een reactievere onverzadigde polyester met een minder reactief materiaal om de gewenste flexibiliteit te bereiken.

SMC-platen worden momenteel veel gebruikt in de auto-industrie vanwege hun lichte gewicht, hoge sterkte, corrosiebestendigheid en ontwerpflexibiliteit. Voor belangrijke onderdelen zoals autopanelen, achterportieren en buitenpanelen is een goede taaiheid vereist, zoals exterieurpanelen. De beschermplaten kunnen in beperkte mate terugbuigen en na een lichte impact terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm. Door de taaiheid van de hars te verhogen, gaan vaak andere eigenschappen van de hars verloren, zoals hardheid, buigsterkte, hittebestendigheid en uithardingssnelheid tijdens de constructie. Het verbeteren van de taaiheid van de hars zonder andere inherente eigenschappen van de hars te verliezen, is een belangrijk onderwerp geworden in het onderzoek naar en de ontwikkeling van onverzadigde polyesterharsen.

4. Hars met een laag styreengehalte

Tijdens de verwerking van onverzadigde polyesterhars zal het giftige vluchtige styreen grote schade toebrengen aan de gezondheid van bouwvakkers. Tegelijkertijd komt er styreen in de lucht terecht, wat ook ernstige luchtvervuiling veroorzaakt. Daarom beperken veel autoriteiten de toegestane concentratie styreen in de lucht van productiewerkplaatsen. In de Verenigde Staten is de toegestane blootstellingswaarde (PEL) bijvoorbeeld 50 ppm, terwijl de PEL-waarde in Zwitserland 25 ppm bedraagt; een dergelijk laag gehalte is niet eenvoudig te bereiken. Ook is sterke ventilatie beperkt. Tegelijkertijd zal sterke ventilatie leiden tot verlies van styreen van het productoppervlak en de vervluchtiging van een grote hoeveelheid styreen in de lucht. Om de vervluchtiging van styreen vanaf de wortel te verminderen, is het daarom nog steeds noodzakelijk om dit werk in de harsproductie-installatie uit te voeren. Hiervoor is de ontwikkeling nodig van harsen met een lage styreenvluchtigheid (LSE) die de lucht niet of minder vervuilen, of onverzadigde polyesterharsen zonder styreenmonomeren.

Het verminderen van het gehalte aan vluchtige monomeren is de afgelopen jaren een onderwerp geweest dat door de buitenlandse onverzadigde polyesterharsindustrie is ontwikkeld. Er zijn momenteel veel methoden in gebruik: (1) de methode van het toevoegen van remmers met een lage vluchtigheid; (2) de formulering van onverzadigde polyesterharsen zonder styreenmonomeren gebruikt divinyl, vinylmethylbenzeen, α-methylstyreen om vinylmonomeren die styreenmonomeren bevatten te vervangen; (3) De formulering van onverzadigde polyesterharsen met monomeren met een laag styreengehalte is om de bovengenoemde monomeren en styreenmonomeren samen te gebruiken, zoals het gebruik van diallylftalaat Het gebruik van hoogkokende vinylmonomeren zoals esters en acrylcopolymeren met styreenmonomeren: (4) Een andere methode om de vervluchtiging van styreen te verminderen, is om andere eenheden zoals dicyclopentadieen en zijn derivaten in het skelet van onverzadigde polyesterharsen te introduceren om een lage viscositeit te bereiken en uiteindelijk het gehalte aan styreenmonomeer te verminderen.

Bij het zoeken naar een oplossing voor het probleem van styreenvervluchtiging is het noodzakelijk om de toepasbaarheid van de hars op bestaande gietmethoden zoals oppervlaktespuiten, lamineren en SMC-gieten, de kosten van grondstoffen voor industriële productie en de compatibiliteit met het harssysteem, de reactiviteit van de hars, de viscositeit, de mechanische eigenschappen van de hars na het gieten, enz. uitgebreid te overwegen. In mijn land bestaat er geen duidelijke wetgeving ter beperking van de vervluchtiging van styreen. Echter, met de verbetering van de levensstandaard van mensen en het toenemende bewustzijn van hun eigen gezondheid en milieubescherming, is het slechts een kwestie van tijd voordat relevante wetgeving nodig is voor een land met een lage consumptie zoals wij.

5. Corrosiewerende hars

Een van de belangrijkste toepassingen van onverzadigde polyesterharsen is hun corrosiebestendigheid tegen chemicaliën zoals organische oplosmiddelen, zuren, basen en zouten. Volgens de introductie van experts op het gebied van onverzadigde harsnetwerken worden de huidige corrosiebestendige harsen onderverdeeld in de volgende categorieën: (1) o-benzeen; (2) iso-benzeen; (3) p-benzeen; (4) bisfenol A; (5) vinylester; en andere zoals xyleen, halogeenhoudende verbindingen, enz. Na decennia van continu onderzoek door verschillende generaties wetenschappers zijn de corrosie van hars en het mechanisme van corrosiebestendigheid grondig bestudeerd. De hars wordt gemodificeerd met verschillende methoden, zoals het introduceren van een moleculair skelet dat moeilijk corrosiebestendig is in onverzadigde polyesterhars, of het gebruiken van onverzadigd polyester, vinylester en isocyanaat om een interpenetrerende netwerkstructuur te vormen, wat zeer belangrijk is voor het verbeteren van de corrosiebestendigheid van de hars. De corrosiebestendigheid is zeer effectief en de hars die geproduceerd wordt door het mengen van zure hars kan ook een betere corrosiebestendigheid bereiken.

Vergeleken metepoxyharsen,De lage kosten en eenvoudige verwerking van onverzadigde polyesterharsen zijn grote voordelen gebleken. Volgens experts op het gebied van onverzadigde harsnetten is de corrosiebestendigheid van onverzadigde polyesterhars, met name de alkalibestendigheid, veel slechter dan die van epoxyhars. Epoxyhars kan niet worden vervangen. De opkomst van corrosiewerende vloeren heeft momenteel kansen en uitdagingen gecreëerd voor onverzadigde polyesterharsen. Daarom biedt de ontwikkeling van speciale corrosiewerende harsen brede perspectieven.

drtgf (3)

6.Gelcoathars

drtgf (4)

Gelcoat speelt een belangrijke rol in composietmaterialen. Het speelt niet alleen een decoratieve rol op het oppervlak van GVK-producten, maar speelt ook een rol bij slijtvastheid, verouderingsbestendigheid en chemische corrosiebestendigheid. Volgens experts van het onverzadigde harsnetwerk is de ontwikkelingsrichting van gelcoathars het ontwikkelen van gelcoathars met een lage styreenvervluchtiging, goede luchtdroging en sterke corrosiebestendigheid. Er is een grote markt voor hittebestendige gelcoats in gelcoatharsen. Als het GVK-materiaal langdurig in heet water wordt ondergedompeld, ontstaan er blaasjes op het oppervlak. Tegelijkertijd zullen de oppervlakteblaasjes geleidelijk groter worden door de geleidelijke penetratie van water in het composietmateriaal. De blaasjes zullen niet alleen het uiterlijk van de gelcoat beïnvloeden, maar ook de sterkte-eigenschappen van het product geleidelijk verminderen.

Cook Composites and Polymers Co. uit Kansas, VS, gebruikt epoxy- en glycidylether-getermineerde methoden om een gelcoathars te produceren met een lage viscositeit en uitstekende water- en oplosmiddelbestendigheid. Daarnaast gebruikt het bedrijf ook polyetherpolyol-gemodificeerde en epoxy-getermineerde hars A (flexibele hars) en dicyclopentadieen (DCPD)-gemodificeerde hars B (rigide hars). Beide hebben een hoge waterbestendigheid. Na compoundering kan de hars met waterbestendigheid niet alleen een goede waterbestendigheid hebben, maar ook een goede taaiheid en sterkte. Oplosmiddelen of andere laagmoleculaire stoffen dringen door de gelcoatlaag in het GVK-materiaalsysteem en vormen een waterbestendige hars met uitstekende, allesomvattende eigenschappen.

7. Lichtuithardende onverzadigde polyesterhars

De lichtuithardende eigenschappen van onverzadigde polyesterhars zijn een lange verwerkingstijd en een snelle uitharding. Onverzadigde polyesterharsen voldoen aan de eisen voor het beperken van de vervluchtiging van styreen door lichtuitharding. Dankzij de vooruitgang in fotosensibilisatoren en lichtapparatuur is de basis gelegd voor de ontwikkeling van foto-uithardende harsen. Diverse UV-uithardende onverzadigde polyesterharsen zijn succesvol ontwikkeld en in grote aantallen in productie genomen. De materiaaleigenschappen, procesprestaties en oppervlakteslijtage worden verbeterd, evenals de productie-efficiëntie dankzij dit proces.

8.Goedkope hars met speciale eigenschappen

Dergelijke harsen omvatten geschuimde harsen en waterige harsen. Momenteel vertoont de schaarste aan houtenergie een stijgende lijn. Er is ook een tekort aan geschoolde operators in de houtverwerkende industrie, en deze werknemers worden steeds beter betaald. Dergelijke omstandigheden creëren de voorwaarden voor de toetreding van technische kunststoffen tot de houtmarkt. Onverzadigde geschuimde harsen en waterhoudende harsen zullen worden ontwikkeld als kunsthout in de meubelindustrie vanwege hun lage kosten en hoge sterkte-eigenschappen. De toepassing zal in het begin traag zijn, maar met de voortdurende verbetering van de verwerkingstechnologie zal deze toepassing zich snel ontwikkelen.

Onverzadigde polyesterharsen kunnen worden geschuimd tot schuimharsen die kunnen worden gebruikt als wandpanelen, voorgevormde badkamerverdelers en meer. De taaiheid en sterkte van het geschuimde kunststof met onverzadigde polyesterhars als matrix zijn beter dan die van geschuimd PS; het is gemakkelijker te verwerken dan geschuimd PVC; de kosten zijn lager dan die van geschuimd polyurethaan, en de toevoeging van brandvertragers kan het ook brandvertragend en verouderingsbestendig maken. Hoewel de toepassingstechnologie van hars volledig is ontwikkeld, is er niet veel aandacht besteed aan de toepassing van geschuimde onverzadigde polyesterhars in meubels. Na onderzoek hebben sommige harsfabrikanten grote interesse in de ontwikkeling van dit nieuwe type materiaal. Enkele belangrijke problemen (huidvorming, honingraatstructuur, gel-schuimtijdrelatie, exotherme curvecontrole) zijn nog niet volledig opgelost vóór de commerciële productie. Totdat er een antwoord is gevonden, kan deze hars alleen worden toegepast vanwege de lage kosten in de meubelindustrie. Zodra deze problemen zijn opgelost, zal deze hars op grote schaal worden gebruikt in sectoren zoals brandvertragende schuimmaterialen in plaats van alleen de economische voordelen ervan.

Waterhoudende onverzadigde polyesterharsen kunnen worden onderverdeeld in twee soorten: wateroplosbare en emulsieharsen. Al in de jaren 60 waren er in het buitenland patenten en literatuuronderzoeken op dit gebied. Waterhoudende hars wordt gebruikt om water als vulstof aan de onverzadigde polyesterhars toe te voegen voordat de hars gel vormt, en het watergehalte kan oplopen tot 50%. Dergelijke harsen worden WEP-harsen genoemd. De hars heeft de volgende eigenschappen: lage kosten, licht gewicht na uitharding, goede brandvertraging en lage krimp. De ontwikkeling en het onderzoek naar waterhoudende harsen in mijn land begonnen in de jaren 80 en zijn al geruime tijd aan de gang. Qua toepassing wordt het gebruikt als verankeringsmiddel. Waterige onverzadigde polyesterhars is een nieuwe generatie UPR. De technologie in het laboratorium wordt steeds verder ontwikkeld, maar er wordt minder onderzoek gedaan naar de toepassing. De problemen die verder moeten worden opgelost, zijn de stabiliteit van de emulsie, enkele problemen tijdens het uithardings- en gietproces en de kwestie van goedkeuring door de klant. Over het algemeen kan een onverzadigde polyesterhars van 10.000 ton jaarlijks ongeveer 600 ton afvalwater produceren. Als de krimp die ontstaat tijdens het productieproces van onverzadigde polyesterhars wordt gebruikt voor de productie van waterhoudende hars, verlaagt dit de harskosten en lost het het probleem van de milieubescherming bij de productie op.

Wij handelen in de volgende harsproducten: onverzadigde polyesterhars;vinylhars; gelcoathars; epoxyhars.

drtgf (5)