Résines polyester : production et manipulation

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Ces dernières années, les résines de polyester sont devenues très populaires. Tout d'abord, ils sont demandés en tant que composants de premier plan lors de la production de fibre de verre, de matériaux de structure solides et légers.

Fabrication de la résine: première étape

Comment commence la production de résine polyester ? Ce processus commence par la distillation du pétrole - au cours de laquelle diverses substances sont libérées: benzène, éthylène et propylène. Ils sont nécessaires à la production d'antihydrures, d'acides polybasiques, de glycols. Après cuisson ensemble, tous ces composants créent la résine dite de base, qui à un certain stade doit être diluée avec du styrène. La dernière substance, par exemple, peut représenter 50 % du produit fini. Dans le cadre de cette étape, la vente de résine prête à l'emploi est également autorisée, mais l'étape de production n'est pas encore terminée: il ne faut pas oublier la saturation avec divers additifs. C'est grâce à ces composants que la résine finie acquiert ses propriétés uniques.

La composition du mélange peut être modifiée par le fabricant - cela dépend beaucoup de l'endroit où la résine polyester sera utilisée. Les experts sélectionnent les combinaisons les plus optimales, le résultat de cettetravail seront des substances aux propriétés complètement différentes.

Production de résine: deuxième étape

Il est important que le mélange fini soit solide - généralement, ils attendent que le processus de polymérisation atteigne la fin. S'il est interrompu et que le matériau est en vente, il n'est que partiellement polymérisé. Si rien n'est fait avec, la polymérisation se poursuivra, la substance durcira définitivement. Pour ces raisons, la durée de conservation de la résine est très limitée: plus le matériau est ancien, plus ses propriétés finales sont mauvaises. La polymérisation peut également être ralentie - des réfrigérateurs sont utilisés pour cela, le durcissement ne s'y produit pas.

Pour que l'étape de production soit terminée et que le produit fini soit obtenu, deux substances importantes doivent également être ajoutées à la résine: un catalyseur et un activateur. Chacun d'eux remplit sa propre fonction: la génération de chaleur commence dans le mélange, ce qui contribue au processus de polymérisation. Autrement dit, une source de chaleur de l'extérieur n'est pas nécessaire - tout se passe sans elle.

Le déroulement du processus de polymérisation est régulé - les proportions des composants sont contrôlées. Étant donné que le contact entre le catalyseur et l'activateur peut entraîner un mélange explosif, ce dernier est généralement ajouté à la résine exclusivement dans le cadre de la production, le catalyseur est ajouté avant utilisation, il est généralement fourni séparément. Ce n'est que lorsque le processus de polymérisation est terminé, que la substance durcit, que nous pouvons conclure que la production de résines de polyester est terminée.

Résines originales

Qu'est-ce que c'estmatériel dans son état d'origine? C'est un liquide visqueux ressemblant à du miel dont la couleur peut varier du brun foncé au jaune clair. Lorsqu'une certaine quantité de durcisseurs est introduite, la résine polyester s'épaissit d'abord légèrement, puis acquiert un état gélatineux. Un peu plus tard, la consistance ressemble à du caoutchouc, puis la substance durcit (devient infusible, insoluble).

Ce processus est appelé durcissement, car il prend plusieurs heures à température normale. Lorsque la résine est à l'état solide, elle ressemble à un matériau dur et durable qui peut être facilement teint dans une grande variété de couleurs. En règle générale, il est utilisé en combinaison avec des tissus de verre (polyester fibre de verre), il remplit la fonction d'élément structurel pour la fabrication de divers produits - comme la résine polyester. Les instructions pour travailler avec de tels mélanges sont très importantes. Il est nécessaire de respecter chacun de ses points.

Caractéristiques principales

Les résines de polyester à l'état durci sont d'excellents matériaux de structure. Ils se caractérisent par leur dureté, leur haute résistance, d'excellentes propriétés diélectriques, leur résistance à l'usure et leur résistance chimique. N'oubliez pas qu'en cours de fonctionnement, les produits en résine de polyester sont sans danger d'un point de vue environnemental. Certaines propriétés mécaniques des mélanges utilisés conjointement avec les tissus de verre, en termes de performances, ressemblent aux paramètres de l'acier de construction (les dépassent même dans certains cas). La technologie de fabrication est bon marché, simple et sûre, car la substance est durcie à température ambiante normale.température, même l'application de pression n'est pas nécessaire. Il n'y a pas d'émission de sous-produits volatils ou autres, seul un léger retrait est observé. Ainsi, pour fabriquer un produit, des installations encombrantes coûteuses ne sont pas nécessaires, et il n'y a pas besoin d'énergie thermique, grâce à laquelle les entreprises maîtrisent rapidement la production à grande et à petite capacité. N'oubliez pas le faible coût des résines polyester - ce chiffre est deux fois inférieur à celui des homologues époxy.

Croissance de la production

Il est impossible d'ignorer le fait qu'à l'heure actuelle, la production de résine de polyester insaturé prend de l'ampleur chaque année - cela s'applique non seulement à notre pays, mais également aux tendances étrangères générales. Si vous en croyez l'opinion d'experts, cette situation se poursuivra certainement dans un avenir prévisible.

Inconvénients des résines

Bien entendu, les résines de polyester présentent également certains inconvénients, comme tout autre matériau. Par exemple, le styrène est utilisé comme solvant lors de la production. Il est inflammable et hautement toxique. À l'heure actuelle, de telles marques ont déjà été créées sans styrène dans leur composition. Autre inconvénient évident: l'inflammabilité. Les résines de polyester non modifiées et insaturées brûlent comme les bois durs. Ce problème est résolu: des charges en poudre sont introduites dans la composition de la substance (composés organiques de faible poids moléculaire contenant du fluor et du chlore, trioxyde d'antimoine), parfois une modification chimique est utilisée - tétrachlorophtalique,acide chlorendique, certains multimères: chloroacétate de vinyle, chlorostyrène, autres composés contenant du chlore.

Composition de résine

Si l'on considère la composition des résines de polyester insaturé, on peut noter ici un mélange multicomposant d'éléments chimiques de nature différente - chacun d'eux effectue certaines tâches. Les principaux composants sont des résines de polyester, ils remplissent différentes fonctions. Par exemple, le polyester est le composant principal. C'est un produit de la réaction de polycondensation de polyols qui réagissent avec des anhydrides ou des acides polybasiques.

Si nous parlons d'alcools polyhydriques, alors le diéthylène glycol, l'éthylène glycol, la glycérine, le propylène glycol, le dipropylène glycol sont en demande ici. Comme anhydrides, on utilise les acides adipique, fumarique, phtalique et maléique. La coulée de résine de polyester ne serait guère possible si le polyester avait un faible poids moléculaire (environ 2000) lorsqu'il est prêt pour le traitement. Dans le processus de moulage des produits, il se transforme en un polymère avec une structure de réseau tridimensionnelle, de poids moléculaire élevé (après l'introduction des initiateurs de durcissement). C'est cette structure qui assure la résistance chimique, la haute résistance du matériau.

Solvant-monomère

Un autre composant obligatoire est le solvant monomère. Dans ce cas, le solvant remplit une double fonction. Dans le premier cas, il est nécessaire pour réduire la viscosité de la résine à un niveau requis pour le traitement (puisque le polyester lui-mêmetrop épais).

D'autre part, le monomère joue un rôle actif dans le processus de copolymérisation avec le polyester, grâce auquel une vitesse de polymérisation optimale et une grande profondeur de durcissement du matériau sont assurées (si les polyesters sont considérés séparément, leur durcissement est assez lent). L'hydroperoxyde est le composant même qui est nécessaire pour se solidifier à partir d'un état liquide - c'est la seule façon pour la résine polyester d'acquérir toutes ses qualités. L'utilisation d'un catalyseur est également obligatoire lorsque l'on travaille avec des résines polyester insaturées.

Accélérateur

Cet ingrédient peut être ajouté aux polyesters à la fois pendant la fabrication et lors du traitement (avant l'ajout de l'initiateur). Les sels de cob alt (octoate de cob alt, naphténate) peuvent être appelés les accélérateurs les plus optimaux pour le durcissement des polymères. La polymérisation doit non seulement être accélérée, mais également activée, bien que dans certains cas elle soit ralentie. Le secret est que si les accélérateurs et les initiateurs ne sont pas utilisés, des radicaux libres se formeront indépendamment dans la substance finie, à cause de quoi la polymérisation se produira prématurément - juste pendant le stockage. Pour prévenir ce phénomène, un retardateur de durcissement (inhibiteur) est indispensable.

Principe inhibiteur

Le mécanisme d'action de ce composant est le suivant: il interagit avec les radicaux libres qui apparaissent périodiquement, entraînant la formation de radicaux peu actifs ou de composés qui n'ont pas du tout de nature radicale. La fonction des inhibiteurs est généralement remplie par de telssubstances: quinones, tricrésol, phénone, certains des acides organiques. Les polyesters sont formulés avec de petites quantités d'inhibiteurs lors de la fabrication.

Autres suppléments

Les composants décrits ci-dessus sont les principaux, c'est grâce à eux qu'il est possible de travailler avec de la résine polyester comme liant. Cependant, comme le montre la pratique, lors du processus de formation des produits, une quantité suffisamment importante d'additifs est introduite dans les polyesters, qui, à leur tour, remplissent diverses fonctions et modifient les propriétés de la substance d'origine. Parmi ces composants, on peut noter les charges en poudre - elles sont introduites spécifiquement pour réduire le retrait, réduire le coût du matériau et augmenter la résistance au feu. Il convient également de noter les tissus de verre (charges de renfort) dont l'utilisation est due à une augmentation des propriétés mécaniques. Il existe d'autres additifs: stabilisants, plastifiants, colorants, etc.

Tapis de verre

Tant par son épaisseur que par sa structure, la fibre de verre peut être différente. Les nattes de verre sont des fibres de verre coupées en petits morceaux, leur longueur varie entre 12 et 50 mm. Les éléments sont collés ensemble à l'aide d'un autre liant temporaire, qui est généralement une poudre ou une émulsion. La résine polyester époxy est utilisée pour la fabrication de voiles de verre, constitués de fibres disposées de manière aléatoire, tandis que la fibre de verre ressemble à un tissu ordinaire. Pour obtenir la résistance la plus élevée possible, différentes qualités de fibre de verre doivent être utilisées.

En général, les tapis de verre ont moinsforce, mais ils sont beaucoup plus faciles à traiter. Comparé à la fibre de verre, ce matériau reproduit mieux la forme de la matrice. Étant donné que les fibres sont assez courtes et ont une orientation chaotique, le tapis ne peut guère se vanter d'une grande résistance. Cependant, il peut être très facilement imprégné de résine, car il est doux, tout en étant lâche et épais, rappelant un peu une éponge. Le matériau est vraiment doux et malléable. Le stratifié, par exemple, qui est fabriqué à partir de tels tapis, a d'excellentes propriétés mécaniques, a une haute résistance aux conditions atmosphériques (même sur une longue période).

Où les tapis de verre sont utilisés

Mat est utilisé dans le domaine du moulage par contact pour pouvoir produire des produits aux formes complexes. Les produits fabriqués à partir de ce matériau sont utilisés dans une variété de domaines:

• dans l'industrie de la construction navale (construction de canoës, bateaux, yachts, cotres à poisson, structures internes diverses, etc.);
• Le mat de verre et la résine polyester sont utilisés dans l'industrie automobile (diverses pièces de machines, cylindres, fourgons, diffuseurs, réservoirs, panneaux d'information, boîtiers, etc.);
• dans l'industrie de la construction (certains produits du bois, construction d'abribus, de cloisons, etc.).

Les tapis de verre ont une densité et une épaisseur différentes. Le matériau est divisé par le poids d'un mètre carré, qui est mesuré en grammes. Il s'agit d'un matériau assez fin, presqueaéré (voile de verre), il y en a aussi un épais, presque comme une couverture (utilisé pour s'assurer que le produit acquiert l'épaisseur souhaitée, obtient la résistance requise).