Rozvoj chemického průmyslu je důsledkem průmyslového pokroku, jehož rozvoj se datuje od počátku 20. století. Toto období je proslulé nejen vytlačením manufaktury tovární výrobou a nárůstem významu strojní práce. Postupně byly položeny základy pro vznik kvalitních syntetických materiálů. V polovině století se lidstvu zpřístupnily technologie výroby polyesterových pryskyřic. Jestliže zpočátku byl rozsah jejich použití velmi omezený, nyní tvoří páteř průmyslu a stavebnictví.
Polyesterové pryskyřice lze nazvat produktem petrochemického zpracování. Získávají se smícháním a polykondenzací vícemocných alkoholů, kyselin a anhydridů.
V důsledku složitého chemického procesu se získá materiál s jedinečnými vlastnostmi. Je velmi populární díky relativně nízké ceně. Zpočátku byly lídrem ve výrobě polyesterových pryskyřic Spojené státy americké. Počátkem 60. let byla v Americe zavedena výroba ekologicky šetrných analogů na bázi rostlinných olejů, ale růst produkce ropy výrazně ovlivnil vektor rozvoje petrochemického průmyslu.
Struktura
Polyesterové pryskyřice mají složité složení. Všechny komponenty lze rozdělit do samostatných skupin, které plní velmi specifickou funkci.
- Polyester nebo polyesterový oligomer je obsažen v množství 65-70 %. Toto je hlavní látka podléhající polymeraci.
- Rozpouštědlo. Jeho objem je až 30 %. Látky, které jsou rozpouštědly, jsou schopny snížit viskozitu materiálu tím, že vstoupí do kopolymerační reakce hlavní složky.
- Iniciátor je látka, která pomáhá zahájit reakci. Jeho obsah je 1,8 %.
- Urychlovač hraje roli katalyzátoru. S jeho pomocí se rychlost reakce výrazně zvyšuje. Pryskyřice obsahuje asi 1,5 % urychlovače.
- Inhibitor. Přidáno do hlavního složení pro skladování. Právě to zabraňuje tomu, aby pryskyřice sama o sobě polymerizovala.
Jak bylo uvedeno výše, hlavní složku polyesteru tvoří alkoholy, kyseliny a anhydridy. Typicky alkoholy zahrnují ethylenglykol, propylenglykol, diethylenglykol, dipropylenglykol nebo glycerin. Dalšími složkami jsou kyselina fumarová, anhydrid kyseliny maleinové, kyselina adipová a anhydrid kyseliny ftalové.
Užitečné informace > Levná polyesterová pryskyřice značky Reoflex pro domácí použití
Jakmile jsou složky smíchány, než dojde k vytvrzovací reakci, má polyester relativně nízkou molekulovou hmotnost. Během procesu polymerace molekuly tvoří trojrozměrnou síťovou strukturu a jejich hmotnost se rychle zvyšuje. Vytvoření spojené struktury zvyšuje pevnost a hustotu konečného materiálu.
Všechna rozpouštědla jsou monomery, přivádějí konzistenci pryskyřice na požadovaný standard a snižují její viskozitu. Bez této látky není možné pryskyřici připravit, protože je zpočátku příliš hustá. Kromě toho se rozpouštědlo účastní procesu polymerace, čímž se zvyšuje rychlost a hloubka vytvrzení. Bez rozpouštědla pryskyřice „tvrdne“, ale velmi pomalu.
V naprosté většině případů se styren používá jako rozpouštědlo při výrobě polyesterových pryskyřic. Má vysokou účinnost spolu s nízkou cenou, ale vyžaduje pečlivé zacházení. Styren je toxický a hořlavý, vytváří potenciální nebezpečí otravy nebo výbuchu.
Iniciátor potřebují složky pryskyřice k zahájení vytvrzovací reakce. Peroxid a hydroperoxid, které jsou iniciátory, interagují s urychlovačem. V důsledku reakce tvoří volné radikály, které zase přeměňují molekuly polyesteru na volné radikály, což je proces polymerace. Je doprovázeno zvýšením teploty materiálu. Po přidání iniciátoru do pryskyřičné kompozice je nutné ji do 24 hodin naplnit.
Urychlovač může být přidán k polyesteru ve fázi výroby, protože reakce začne až poté, co se spojí s iniciátorem. Nejoblíbenější urychlovací látkou je sůl kobaltu (naftenát kobaltu nebo oktoát kobaltu). Vyrábějí se nejen jako součást polyesteru, ale i samostatně, jejich značky obsahují písmena „НК“ nebo „ОК“.
Inhibitory zpomalují polymerační reakci. Faktem je, že mnoho pryskyřic, i bez urychlovačů a iniciátorů, je schopno tvořit volné radikály. Do polyesterů lze v malých množstvích přidávat látky jako fenol, trikresol, některé kyseliny a chinony. Obvykle jejich podíl nepřesahuje 0,05 %.
Výrobní
Během procesu destilace ropy vznikají produkty jako benzen, ethylen a propylen. Používají se k výrobě anhydridů, vícesytných kyselin a glykolů. Když se všechny složky spojí, vznikne základní složení polyester. Nazývá se také základní pryskyřice. Pro získání hotové polyesterové pryskyřice se základní kompozice smíchá s rozpouštědlem.
V zásadě se po jejich interakci získá kompozice s charakteristickými vlastnostmi. Jde do prodeje a dá se použít ve výrobě. Je však možné, aby se proces posunul do druhé fáze. Do pryskyřice se přidávají různé přísady. Jejich obsah a dávkování závisí na účelu. Příklady zahrnují změkčovadla, pigmenty a pojiva.
Jakmile je polyesterová pryskyřice uvolněna k prodeji, existuje omezený čas na distribuci. Důvodem je, že proces polymerace a vytvrzování začíná spontánně.
Postupem času se kvalita základního složení postupně zhoršuje. Pro zvýšení trvanlivosti je nutné snížit teplotu, proto se doporučuje skladovat pryskyřici v chladničkách.
Před přímým použitím se všechny komponenty zahřejí na pokojovou teplotu, hlavní složení se smíchá s tvrdidlem, aktivátorem a katalyzátorem podle návodu výrobce. Po smíchání všech složek získá pryskyřice charakteristické ukazatele odolnosti proti vlhkosti, hustoty a pevnosti. K prodeji jsou k dispozici jednosložkové materiály, což znamená, že další komponenty budou muset být zakoupeny samostatně.
Vlastnosti a vlastnosti
Polyesterová pryskyřice připravená k použití má konzistenci podobnou tekutému medu. Může nabývat různých odstínů, od žluté až po tmavě hnědou. I přes přítomnost barvy je pryskyřice průhledná. Jakmile je tvrdidlo přidáno do základní kompozice, průhlednost se snižuje a materiál samotný houstne. V přechodném stavu je podobný pryži a po vytvrzení ztvrdne. Vytvrzená polyesterová pryskyřice se snadno nanáší laky a různými barvami.
Polyesterovým pryskyřicím lze přisoudit řadu jedinečných vlastností. Hrají rozhodující roli při určování rozsahu použitelnosti materiálu. Stručně popišme vlastnosti a použití polyesterové pryskyřice.
- Nízká tepelná vodivost. Tepelně izolační vlastnosti pryskyřice jsou žádané v průmyslu a stavebnictví. I relativně malá vrstva může sloužit jako dobrý izolant.
- Odolnost proti vlhkosti. Po vytvrzení je polyesterová pryskyřice nepropustná pro vlhkost. Může být použit i v podmínkách vysoké vlhkosti jako hydroizolace.
- Zvýšená životnost. Polyesterové výrobky jsou odolné vůči vnějším klimatickým a umělým vlivům. To jim umožňuje používat po dlouhou dobu a během celého tohoto období materiál prakticky neztrácí své hlavní vlastnosti.
- Široký teplotní rozsah. Použití pryskyřice v každodenním životě prakticky není omezeno teplotními kritérii. Materiál je zcela inertní vůči ultrafialovému záření, což znamená, že vzhled výrobků se v průběhu času nemění, stejně jako jejich optické vlastnosti.
- Odolnost vůči chemikáliím. Odolnost vůči účinkům chemicky aktivních látek umožňuje použití různých pečujících přípravků na produkty vyrobené z polyesterových pryskyřic.
- Všestrannost. Rozsah použití materiálu pokrývá mnoho průmyslových odvětví, od výroby strojů po elektroniku. Pryskyřice je žádaná i doma, navzdory škodlivosti některých jejích složek.
- Dobrá přilnavost. Vysoký index přilnavosti jen zdůrazňuje univerzálnost materiálu. Pryskyřice se dobře kombinuje se dřevem, sklem, plastem a kovem.
- Dielektrikum. Dielektrické vlastnosti polyesteru umožňují jeho současné použití jako stavebního materiálu i jako izolantu.
Polyesterové pryskyřice mají také své vlastní charakteristické nevýhody. Materiál je považován za nebezpečný pro lidské zdraví. Hlavním zdrojem tohoto nebezpečí je styren, který může být během přípravy kompozice vdechnut.
Polyesterová pryskyřice ve vytvrzené formě neškodí, produkty se však nedoporučují pro použití v potravinářském průmyslu.
Pryskyřice také podléhá smršťování. Ve srovnání s epoxidovými pryskyřicemi jsou polyesterové pryskyřice v tomto ohledu výrazně horší.
Moderní technologie umožnily výrazně snížit třídu nebezpečnosti materiálu. V dnešní době najdete v prodeji polyestery bez obsahu styrenu. Byl nahrazen rostlinnými oleji (ricinový, řepkový, sojový). Oleje se nepoužívají v čisté formě. Používají se k získávání polyolů, které jsou základními složkami pryskyřic. Tento materiál, bezpečný pro člověka, má širší rozsah použití.
přihláška
Jak již bylo zmíněno, rozsah použitelnosti polyesterové pryskyřice je neobvykle široký. Vzhledem k nízké ceně a schopnosti měnit své vlastnosti za přítomnosti plniv se materiál používá téměř v každém odvětví. V kombinaci se skelným vláknem tvoří polyester pevné a průhledné sklolaminát. Výrobky vyrobené z takového sklolaminátu jsou široce používány v instalatérství. Příkladem jsou sprchové kabiny, které svou pevností nejsou horší než jejich „bratři“ z jiných materiálů, ale zároveň se vyznačují nízkou hmotností.
Polyesterové pryskyřice se používají k výrobě laků, lepidel a barev, v oblasti elektroniky se pryskyřice používá jako elektrický a tepelný izolant. Tmely, tmely a tmely jsou vynikající pro výrobu galanterie, figurek, samonivelačních podlah a pódií. V každodenním životě se polyester používá k impregnaci porézních látek, dokáže stabilizovat dřevo a je vynikajícím základním nátěrem nebo tmelem. Výčet stavebních materiálů na bázi pryskyřic lze doplnit o voštinové plasty, plasty, vláknité dřevo a azbestocementové desky.
Polyesterová pryskyřice našla široké uplatnění v oblasti stavby lodí. Zhotovují se z něj nosné díly a spojovací prvky. Jako tmel je pryskyřice žádaná nejen pro malé lodě, ale také pro lodě. Zajišťuje těsnost trupů, poklopů a okének. Specialisté na opravy karoserií používají pryskyřici jako podpůrný materiál při opravách nárazníků automobilů a do výrobních závodů se dodává plast na bázi polyesteru.
Automobilové základní nátěry a tmely obsahují pryskyřice. Pro odlévací práce se používá čistá pryskyřice. Příkladem je odlévání parapetů, střešní krytiny, říms, ale i stínidel. S přidáním barev a plniv slouží polyesterová pryskyřice jako surovina pro výrobu dekorativních kamenných obkladů.
Oblíbené značky
Na trhu stavebních materiálů najdete polyesterové pryskyřice od tuzemských i dovážených dodavatelů. Z důvodu vysoké spotřeby je materiál balen do různých nádob o objemu 1 litr a více.
- Neon S-1. Pryskyřici Neon S-1 představuje Rempolymer. Je umístěn jako předem urychlený tixotropní polyester, který je spotřebitelům znám pro svou nízkou viskozitu. Hlavní složka se získává na bázi styrenu, ale používají se vysoce kvalitní plniva. Mlčky se věří, že tato značka pryskyřice je vynikající pro autotuning, stejně jako pro opravy lodí a motorových člunů. Kompozice je připravena k použití po přípravě po dobu 15 minut. K úplnému vytvrzení dojde během 45 minut.
- Reoflex Repair Resin neboli Reflex je známý jako univerzální produkt pro povrchovou laminaci. Pryskyřice patří do třídy ortoftalových polymerů a vyznačuje se sníženým obsahem styrenu. Lze použít pro všechny typy primárních nátěrů, protože má vysokou přilnavost ke kovům, sklu, dřevu a barvám a lakům. Vrstva polyesterové pryskyřice Reflex snese značné zatížení, změny teplot a je odolná i vůči působení produktů obsahujících olej. Přidáním změkčovadla se pryskyřice přemění na materiál vhodný pro těsnění kovů. Značka je žádaná mezi automechaniky, protože se používá při opravách plastových prvků.
- Norsodyne O-12335 AL. Zalévací pryskyřice Norsodyne O-12335 AL neztrácí své optické vlastnosti působením světla. Díky své odolnosti vůči ultrafialovému záření je široce používán při dokončovacích pracích. Předem urychlená pryskyřice získá během 20 minut želatinovou konzistenci. Vyrábí se pro něj speciální tužidlo – Butanox. Podíl tužidla je 0,3-2% objemu hlavní kompozice. Pryskyřice Norsodyne vykazuje adhezivní vlastnosti i při teplotě 15°C stupňů, zatímco spodní hranice pro ostatní modely je 20-22°C stupňů.
- Novol Plus 720. Kvalitním materiálem s průměrnými ukazateli je pryskyřice Novol Plus 720. Používá se jako lepidlo při práci s pryžovými výrobky, jako pojivo pro plasty a také jako tmel, otvory lze utěsnit v kovu, skle, plastu a dřevě. Pevnost polyesteru umožňuje jeho použití na zpevnění trupů lodí a jako přísada se pryskyřice dokonce používá k opravám karoserií automobilů.
Tužidlo Butanox se přidává do složky „A“ (hlavní složení). Jeho přesné množství určuje výrobce. Průměrná hodnota podílu tužidla je 2,5 %. Vytvrzený polyester je zpracovatelný. Lze jej brousit a natírat lakem nebo barvou.
Dopad na lidské zdraví
Téměř všechny syntetické materiály obsahují látky, které tak či onak ovlivňují lidské zdraví. Styren, na jehož základě vzniká rozpouštědlo, je hořlavý a toxický, proto jsou při práci s pryskyřicí dodržována nejpřísnější bezpečnostní opatření.
Je nutné chránit oči před náhodným potřísněním a dýchací ústrojí před výpary. Pokud se materiál náhodně dostane do kontaktu s kůží, je třeba okamžitě zasáhnout. Nejlepší je použít speciální prostředek na čištění polyesteru, ale pokud ho nemáte po ruce, pak se místo kontaktu s pryskyřicí omyje teplou mýdlovou vodou. Místnost musí být vybavena odsávacím systémem a přívodní ventilací.
Je zakázáno provádět práce v těsné blízkosti otevřených zdrojů ohně. V případě požáru se oheň uhasí hasicím přístrojem nebo pískem. Styren nelze uhasit vodou.
Technologie výroby materiálů se nezastavila, proto byl vyvinut alternativní způsob získávání pryskyřic. Hovoříme o přírodních polyolech vytvořených na bázi rostlinných olejů. Z hlediska svých vlastností nejsou v žádném případě horší než pryskyřice na bázi styrenu a v některých případech je dokonce předčí.
Snížením škodlivého dopadu na člověka je možné dosáhnout negativního dopadu na životní prostředí jako celek, protože se tím snižuje objem produkce ropy. Za prvé se šetří neobnovitelné zdroje. Za druhé, cena takových pryskyřic nezávisí na sazbách na trhu s ropou.
