Акриловые и полиэфирные смолы: свойства и особенности применения
Акриловые и полиэфирные смолы относятся к группе синтетических смол. Они широко применяются в различных отраслях: в производстве оргстекла и стеклопластика, клеев, интерьерных материалов, композитов, индустриальных лакокрасочных материалов (ЛКМ). Рассмотрим их отличительные свойства и особенности.
Акриловые смолы
Акриловые смолы представляют собой нетоксичные прозрачные бесцветные вещества. Их получают из акриловой кислоты, метакриловой кислоты и акрилатных мономеров (бутилакрилат, метакрилатные мономеры). Акрилы термопластичны, по своей структуре являются сложными эфирами. Акриловые смолы в основном производятся в форме жидкостей (solventborne acrylics или раствор acrylics solventborne acrylic selector) и в этом случае они называются эмульсиями или дисперсиями; реже — в форме твердых шариков.
Изобретение акрила
Впервые акриловое волокно было произведено американской компанией ДЮПОН.
В течении многих лет химики разных стран изучали и синтезировали акрил с различными компонентами с целью получения более эффективной основы, и, разумеется, улучшения качества продукции. В итоге с недавнего времени самым популярным сополимером акриловых и метакриловых мономеров является термопластичная акриловая смола, для обывателей — термопластик.
Типы акриловых смол
Акриловые смолы можно разделить на два основных типа:
- Акриловые термопласты, которые не требуют отвердителя. Этот тип смол поставляется в форме сухого порошка (гранул) или его раствора в органических растворителях (ксилол, толуол, бутилацетат).
Применяются для производства однокомпонентных (1К) покрытий по различным поверхностям (пластик, металл, бетон, текстиль). - Акриловые полиолы, которые требуют применения отвердителя. Этот тип смол поставляется в форме раствора акриловой смолы в органических растворителях. Применяется для производства двухкомпонентных (2К) полиуретановых покрытий: авторемонтные, мебельные покрытия, покрытия по металлу. В качестве отвердителя для акриловых полиол применяют ароматические или алифатические полиизоцианаты.
Применяются для производства однокомпонентных (1К) покрытий по различным поверхностям (пластик, металл, бетон, текстиль).Применение акриловых смол
Акриловые смолы прекрасно себя показывают в производстве отделочных и ремонтных ЛКМ, строительных фасадных материалов, а также в красках для дорожной разметки. Акрилы особенно востребованы в качестве пленкообразователей и загустителей при производстве лакокрасочной продукции.
С момента их появления на лакокрасочном рынке состав и технологии синтеза акриловых полимеров постоянно совершенствуются, что позволяет этой группе смол уверенно заменять другие пленкообразователи, традиционно применяемые в производстве ЛКМ.
Прежде всего акрилаты применяют в производстве органорастворимых ЛКМ и для получения вторичных водоразбавляемых акриловых дисперсий и порошковых ЛКМ.
Акриловая смола является обычным ингредиентом латексной (эмульсионной) краски. Латексные краски для внутренних и наружных работ с большей долей акриловой смолы по сравнению с винилом обеспечивают лучшую защиту от пятен, большую водостойкость, лучшую адгезию, большую устойчивость к растрескиванию и образованию пузырей, а также устойчивость к щелочным очистителям. Акриловая смола чрезвычайно устойчива к атмосферным воздействиям. Это делает ее идеальным материалом для наружного применения.
В твердом виде (например, оргстекло) акриловая смола может прослужить десятилетия. Он не желтеет под воздействием солнечных лучей даже по прошествии многих лет. Акриловые смолы — это материалы, которые при добавлении в латекс (британская эмульсия) увеличивают его глянцевые свойства, механические свойства, то есть устойчивость к царапинам, и улучшают блеск (блеск).
Свойства акриловых смол
Что касается химических и физико-механических свойств этой группы смол, акрилы обладают хорошей окрашиваемостью, прозрачностью, низким удельным весом, влаго- и атмосферостойкостью, характеризуются отличной адгезией к металлу, керамике и бетону, высоким временным сопротивлением ударному изгибу и хорошими диэлектрическими показателями.
Акриловые смолы обладают очень хорошей теплостойкостью при нагревании их до 180° цвет их изменяется мало или не изменяется совсем. Разложение акриловых смол происходит при температуре около 260°. Будучи термопластичными, они не выдерживают действия некоторых растворителей, но обладают хорошей стойкостью к действию кислот, щелочей, воды и спирта.
Покрытия на основе качественных акриловых смол отличаются превосходным декоративным эффектом, высокой стойкостью к ультрафиолету погодным воздействиям. Кроме того, используя эти компоненты производитель ЛКМ получает возможность менять физико-механические свойства покрытия в широком диапазоне.
Полиэфирные насыщенные смолы
Большинство полиэфирных смол — вязкие жидкости светлого цвета, состоящие из раствора полиэфира в мономере, обычно в стироле. Добавление стирола в количестве до 50% помогает сделать работу со смолой более легкой, понижая ее вязкость. Стирол является разбавителем смолы. При добавлении отвердителя (метилэтилкетон пероксид) и ускорителя (октоат кобальта) в данный раствор происходит тепловая реакция, реакция отверждения, и данный полимер становится прочным и жестким.
Историческая справка
Первые патенты на ЛКМ на основе ненасыщенных полиэфиров стали появляться в 1930-х гг., сразу после внедрения в производство алкидных смол. Использование ненасыщенных полиэфиров в качестве пленкообразователей, прежде всего для мебельных ЛКМ, увеличилось только в начале 1950-х. До конца 60-х гг. главной тенденцией в мебельной отрасли оставались прозрачные покрытия с закрытыми порами или цветные ЛКМ (полиэфирные лаки и покрытия, пригодные к шлифованию).
Постепенно доля ненасыщенных полиэфирных смол сокращалась. Это было связано с разработкой фирмой «Байер» двухкомпонентных ЛKM на основе гидроксилсодержащих пленкообразователей, отверждаемых полиизоцианатами. В качестве гидроксилсодержащих пленкообразователей использовали преимущественно насыщенные сложные полиэфиры и алкидные смолы, а позднее — простые полиэфиры.
После того, как цены на традиционное на сегодняшний день сырье для насыщенных полиэфиров стали доступными для промышленного производства, применение полиэфиров в качестве пленкообразователей еще больше увеличилось. В первую очередь расширилась область применения сложных полиэфиров в двухкомпонентных ЛКМ.
Типы полиэфирных смол
Полиэфирные смолы делятся по основе и по способам применения.
По основе:
- ортофталиевая
- терефталиевая
- изофталиевая
- винилэфирная
По способам применения:
- изготовление стеклопластика
- изготовление искусственного камня и полимербетона
Ортофталиевые смолы применяются в основном для изготовления конструкционных композитов и изделий из искусственного камня.
Преимущество таких смол — небольшая усадка. Смола терпима к погрешностям добавления катализатора, имеет недорогую основу, поэтому сравнительно дешева.
Терефталиевые смолы применяются также как ортофталиевые, но имеют ряд преимуществ за счет терефталиевой кислоты. Она придает смолам химическую стойкость и эластичность. Поэтому терефталиевые смолы прекрасно идут на химстойкие изделия. За счет более низкой цены на терефталиевую кислоту снижается цена на смолу, поэтому для тех производств, где критично снижение себестоимости продукта, используют данный вид смол.
Изофталиевые смолы — это специальные смолы, которые используются в тех отраслях, где необходимо изготавливать химстойкие и термостойкие изделия. Могут использоваться для изготовления конструкционных композитов и изделий из искуственного камня высокого качества.
Винилэфирные смолы применяются для изготовления различных изделий с высокими показателями химической и коррозионной стойкости.
Винилэфирные смолы имеют высокую стойкость к гидролизу, высокую термостойкость и физико-механику. По своим свойствам это наиболее качественные и универсальные смолы, что увеличивает их цену.
Применение
Насыщенные полиэфиры широко применяются для получения порошковых ЛКМ. Их значение возрастает благодаря возможности их модифицирования различными компонентами. Существуют, например, полиэфиракрилаты, отверждающиеся под воздействием ультрафиолетового излучения (УФ-отверждение), и мягкие полиэфирные компоненты для водных полиуретановых дисперсий.
Из-за уникальности своего состава, полиэфиры широко распространены в судостроении. Их использование позволяет получить легкое, но влагостойкое покрытие. Большинство шлюпок, яхт и катеров, производимых в композиционной отрасли, используют данную систему смол. Из нее изготавливают несущие детали, элементы соединения. В качестве герметика смола востребована не только для небольших катеров, но и кораблей.
Она обеспечивает герметичность корпусов, люков и иллюминаторов.
Мастера кузовного ремонта используют смолу в качестве несущего материала при ремонте бамперов авто, а пластик на основе полиэфирки поставляется на заводы-изготовители.
Состав полиэфирных смол
Полиэфирные смолы имеют сложный состав. Все компоненты можно разбить на отдельные группы, которые выполняют вполне определенную функцию.
- Полиэфир или полиэфирный олигомер содержится в количестве 65-70%. Это основное вещество, подвергающееся полимеризации.
- Растворитель. Его объем составляет до 30%. Вещества, являющиеся растворителями, способны снижать вязкость материала, вступая в реакцию сополимеризации основного компонента.
- Инициатор — вещество, которое способствует началу реакции. Доля его содержания составляет 1,8%.
-
Ускоритель играет роль катализатора. С его помощью существенно увеличивается скорость реакции. В смоле содержится около 1,5% ускорителя.
- Ингибитор. Добавляется в основной состав для хранения. Именно он не дает смоле самостоятельно подвергаться полимеризации.
В смоле содержится около 1,5% ускорителя.Основной компонент полиэфир состоит из спиртов, кислот и ангидридов. Обычно в качестве спиртов выступает этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль или глицерин. Остальными компонентами выступают фумаровая кислота, малеиновый ангидрид, адипиновая кислота и фталевый ангидрид.
После смешивания компонентов до наступления реакции отверждения полиэфир обладает относительно небольшой молекулярной массой. В процессе полимеризации молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру, а их масса стремительно растет. Образование связанной структуры повышает прочность и плотность конечного материала.
Свойства полиэфирных смол
У полиэфирных смол ограниченный срок хранения, так как они дают осадок или гелеобразовываются сами по себе при длительном хранении.
Когда смола становится похожей на желе, заканчивается срок ее использования. Время, с момента соединения смолы с катализатором до этого периода, является жизнедеятельностью смолы. Среднее время использования смолы после ее разведения составляет от 20 до 60 минут, при условии, что смола имеет хорошее качество и она правильно хранилась после изготовления.
Если предоставить достаточно времени, насыщенная полиэфирная смола «встанет» сама по себе. Скорость полимеризации слишком медленная для практического применения, поэтому для достижения полимеризации смолы за определенный практичный период времени добавляется катализатор и ускоритель.
Для применения в формовании полиэфирным смолам требуется добавление таких продуктов как катализаторы, ускорители, тикстотропные добавки, пигменты, наполнители, дающие химическую стойкость и пожаростойкость. Производитель может поставлять смолу в базовом состоянии или с добавлением любых из вышеперечисленных добавок.
Смолы могут быть произведены по требованиям формовщика, в которые перед формованием будет необходимо добавить только катализатор.
С полиэфирными смолами достаточно часто применяются различные наполнители. Это делается для того, чтобы сократить стоимость формования; облегчить процесс формования; придать формованию специфичные свойства, а также для повышения пожаростойкости материала. Обычно, наполнители добавляются в количестве до 50% от веса смолы.
Изделия из полиэфирных смол отличаются износостойкостью, низкой теплопроводностью, высокой устойчивостью к влаге, долговечностью, устойчивостью к химическим веществам, отличной сцепляемостью и диэлектрическим свойством.
* * *
В нашем каталоге представлены акриловые и насыщенные полиэфирные смолы двух ведущих производителей: Eternal (Тайвань) и Helios Resins (Словения).
Вредное влияние полиэфирной смолы на организм человека
Вредное влияние полиэфирной смолы на организм человека
Полиэфирная смола – это ненасыщенная смола, используемая для производства пластика, армированного волокном, и различных неармированных материалов.
Полиэфирные смолы плотно скрепляют волокна материалов друг с другом, тем самым, обеспечивая дополнительную защиту от воды, химических веществ или плохой погоды. Как правило, полиэфирные смолы используются в областях производства автомобильной продукции, желеобразного покрытия при морских работах, электроники и лопастей для ветряных турбин. Т.к. полиэфирная смола несет в себе опасность для здоровья, при работе с ней необходимо соблюдать стандарты техники безопасности.
Вдыхание
Вдыхание полиэфирной смолы может привести к раздражению дыхательных путей, вызвать тошноту и удушье (в случае длительного времени воздействия). Особенно опасно, если контакт со смолой происходит в закрытом помещении с плохой вентиляцией. В случае если вы вдохнули смолу, выйдите на свежий воздух и находитесь там до приезда медицинской помощи. В качестве профилактики при работе со смолой надевайте респиратор и работайте в хорошо проветриваемом помещении.
Попадание внутрь
Если вы случайно проглотили полиэфирную смолу, немедленно выпейте большое количество воды и обратитесь за скорой медицинской помощью.
Не пытайтесь вызвать рвоту, т.к. это может повредить вашим внутренним органам.
Пожарная опасность
Полиэфирные смолы необходимо хранить в сухом и прохладном помещении. При свободном доступе воздуха, солнечного света или другого источника тепла может произойти возгорание. Также помните, что полиэфирные смолы необходимо хранить отдельно от металлосодержащих соединений, ржавчины и кислот. В случае пожара не тушите огонь водой, т.к. вода может вступить в реакцию со смолой и усилить пожар; используйте систему газового пожаротушения. Если есть риск перегревания контейнеров, в которых хранится смола, поливайте их водой, чтобы остудить.
Контакт с кожей
При контакте с кожей полиэфирная смола может вызвать покраснение и сыпь. В случае контакта тщательно вымойте пострадавший участок кожи водой и мылом. Если смола попала на одежду, снимите ее. Если симптомы не проходят, то обратитесь за медицинской помощью. В качестве профилактических мер надевайте защитные перчатки, обувь и спецодежду, которые полностью закрывают тело.
Попадание в глаза
Полиэфирная смола – это сильный раздражитель. В случае попадания смолы в глаза, тщательно промывайте их чистой водой в течение десяти-пятнадцати минут, дожидаясь приезда скорой медицинской помощи. При работе со смолой надевайте защитные очки, чтобы не допустить попадания смолы в глаза.
Безопасная уборка
Если случился разлив смолы, в начале хорошо проветрите помещение, а уже потом начинайте убирать смолу. Обязательно наденьте защитную спецодежду и противогаз. Как и все прочие опасные химические вещества, полиэфирную смолу необходимо утилизировать в строгом соответствии с установленными законом стандартами.
Смола или полимер? Какой сегодня более популярный термин для обозначения пластика pac
?Необработанный пластик для упаковки имеет несколько названий. Но какой из них правильный? Они оба.
Лиза Пирс | 08 марта 2016 г.
Более популярный термин для необработанного пластикового упаковочного материала с самого начала стал лидером в нашем опросе и остался там, хотя и с меньшим отрывом, поскольку все больше профессионалов в области упаковки ответили. Но причины, по которым люди предпочитают один термин другому, в любом случае весьма убедительны.
Чуть более половины (51%) респондентов предпочитают термин «смола». Почему? Похоже, что старые привычки трудно умирают, так как у многих участников опроса были такие же комментарии, как и у этого человека: «Вот как я научился этому в школе упаковки».
А в Риме делайте то же, что и они, как рассказывают эти респонденты:
«Это то, что я узнал первым и то, что слышу чаще всего».
«Более часто используется с нашими поставщиками, пользователями».
Другие указали более технические причины, по которым они склоняются к «Смоле»:
«Хотя термин «смола» вызывает мысли о растительной «иле», такой как янтарь, это гораздо более практичный термин для использования в пластмассовой промышленности, чем полимер.
Полимер описывает материал на макромолекулярном уровне, тогда как смола описывает материал в объемной форме».
«Смола может включать добавки и состоять из более чем одного типа полимера. Например, «смола» ABS содержит акрилонитриловый полимер и бутадиеновый полимер в качестве компонентов».
Сторонники полимеров
Но хорошо зарекомендовавшие себя производители упаковки (42%) говорят, что им больше подходит слово «полимер» — во многих случаях по научным причинам:
используемые материалы».
«Полимер заставляет меня думать о готовой упаковке, а смола указывает на сырье. Я работаю с готовой упаковкой, так что Полимер мне подходит. Кроме того, это звучит очень круто, когда вы добавляете слово «матрица» к полимеру. Матрица из смолы просто не течет, как полимерная матрица».
«Поскольку по образованию я специалист по полимерам, я предпочитаю термин «полимер», поскольку для меня он представляет собой ключевой функциональный компонент.
Для меня смола — это полимер плюс добавки».
«Это более точный термин для описания семейства материалов, которые экструдируются в жесткую и гибкую упаковку».
Лишь горстка людей (по 4% на каждый вариант) говорят, что либо «не знаю», либо выбрали бы что-то другое. Например, этот респондент объясняет, почему он выбрал категорию «Другое»: «Я думаю о смоле как о чем-то, что не находится в своем окончательном физическом состоянии. Что касается сырья, я думаю о полимере как о чем-то, что уже является цельным, но для изменения своей формы он просто подвергается такому процессу, как термоформование».
Очевидно, что профессионалы в области упаковки приветствуют разнообразие фраз так же, как и разнообразие мыслей. Это одна из причин, по которой мне нравится освещать такую динамичную и инновационную отрасль.
Это результаты неофициального онлайн-опроса, проведенного Packaging Digest с 19 февраля по 7 марта 2016 г., за это время мы получили 132 ответа.
______________________________________________________________________
Посмотрите множество новых идей в области пластиковой упаковки на выставке EastPack 2016, которая пройдет 14–16 июня в Нью-Йорке.
______________________________________________________________________
ТЭГИ: Технологии
Полимерная смола — Polyvisions Inc
Полимерная смола похожа на промышленный аналог природных растительных смол. Как и растительные смолы, полимерная смола представляет собой густую и липкую жидкость, которая постоянно затвердевает, если ее оставить на открытом воздухе в течение определенного периода времени. Обычно они производятся путем намыливания органических соединений, таких как термореактивные пластмассы. Компании, производящие термопласты, могут использовать такие вещества, как метилметакрилат, который в жидком состоянии ведет себя как литейная смола. После того, как метилметакрилат проходит процесс полимеризации, он застывает в твердой форме.
Готовый продукт иногда используется как разновидность акрилового стекла.
Учитывая, что полимерная смола производится путем смешивания пластиковых материалов, PolyVisions, Inc. обычно поставляет этот вид сырья для использования во многих производственных процессах. Обычный человек каждый день сталкивается с таким материалом в различных готовых изделиях, таких как:
1.) В автомобилях или автомобилях. Автомобильные заводы, а также заводы-изготовители запчастей и комплектующих для автомобилей активно используют полимерные смолы. Этот материал имеет решающее значение для производства нескольких автомобильных компонентов, таких как ремни безопасности и ковры. Эти полимеры также используются в процессах литья под давлением для автомобилей и автомобилей и отвечают за долговечность указанных компонентов и готовых изделий. PolyVisions, Inc., как правило, выбирают компании, которые ищут полимеры, способные выдерживать большие нагрузки и напряжения, чтобы обеспечить безопасность и безопасность клиентов при езде на транспортных средствах и автомобилях.
2.) В строительстве. Применение этого материала в строительстве очень разнообразно. Из них можно изготавливать прочные оконные и дверные рамы, прочную, но эстетичную напольную плитку, основания столешниц и так далее. Помимо своей долговечности, полимерные смолы ценятся в области строительства за их универсальность, поскольку жидкую форму можно заливать в формы для получения желаемой формы.
3.) В упаковке. Этот материал – находка для тех, кто производит всевозможные упаковочные материалы. Жидкая форма этого материала полезна для производства уникальной, но прочной упаковки для продуктов неправильной формы. Некоторые компоненты упаковочных материалов, такие как винты или болты, также могут быть вырезаны из этого материала.
Полимерные смолы также можно использовать для изготовления прочных и гладких футляров для дорогих пудр и косметики, а также прочных флаконов и контейнеров для веществ, которые необходимо хранить в герметичных контейнерах (например, лак для ногтей и т.