Практически все материалы, относящиеся к неорганическому происхождению, содержат определенные вредные компоненты. Стирол, используемый в производстве смол, является крайне токсичным веществом и легко воспламеняется. Поэтому, работая с полиэфирными смолами, необходимо строго соблюдать меры предосторожности. Для защиты глаз от паров и брызг следует использовать специальные защитные очки, а органы дыхания — респираторные маски.
Производство, свойства и порядок работы с полиэфирными смолами
Полиэфирная смола — это широко распространенный материал, который находит применение в различных отраслях промышленности. Важно помнить, что использование этого материала возможно даже в домашних условиях, при условии соблюдения всех необходимых инструкций и технологического процесса, что гарантирует надежный и качественный результат.
Изготовление смол
Полиэфиры представляют собой продукты нефтехимической переработки, которые получают из нефти. Производственный процесс начинается с переработки нефти, в результате которой выделяются такие компоненты, как бензол, этилен и пропилен. Происходит их дальнейшая обработка через серию химических реакций, в ходе которых образуются гликоли, полибазовые кислоты и антигидриды. Все эти вещества в конечном итоге соединяются и подвергаются термической обработке, чтобы получить базовую форму смолы.
На стадии производства конечной полиэфирной смолы базовая форма разбавляется растворителем — стиролом. Это вещество обладает высокой токсичностью и может составлять до половины общий массы конечного продукта.
Данный этап может являться итоговым, и продукт может быть представлен на рынке. Однако чаще всего процесс продолжается, и в рецептуру добавляют различные добавки в зависимости от необходимого назначения смолы. Эти компоненты обеспечивают материалу желаемые свойства, в их числе могут быть пластификаторы, связующие вещества и пигменты (красители).
По завершении производственного цикла смесь имеет ограниченный срок хранения. Это объясняется тем, что после того, как материал готов, он начинает постепенно полимеризоваться или затвердевать. Чем дольше хранится продукт, тем ниже его качество. Наилучшие условия для хранения — это холод, который замедляет процесс полимеризации.
Перед использованием смолу необходимо смешать с отвердителем в строго определенных соотношениях, добавив активатор и катализатор, которые обеспечивают нужную химическую реакцию с выделением тепла. Это необходимо для достижения требуемых свойств, таких как плотность, прочность и влагостойкость.
Производители предлагают как однокомпонентные, так и двухкомпонентные продукты. Однокомпонентные смолы требуют приобретения дополнительных отвердителей, тогда как двухкомпонентные состоят из двух флаконов — смолы и отвердителя.
Что это такое?
Состав полиэфирной смолы на 70% состоит из специального полиэфира, в то время как оставшиеся 30% занимают растворители, которые снижают вязкость вещества. Кроме того, смола включает в себя инициатор, который выступает в роли катализатора, ускоряющего реакцию, и ингибитор, предотвращающий самопроизвольную полимеризацию.[1]
Когда все компоненты смешиваются перед началом реакции полимеризации, полиэфир проявляет низкий молекулярный вес. По мере полимеризации молекулы начинают формировать трехмерную решетчатую структуру, и их масса значительно возрастает. Это приводит к увеличению жесткости и плотности получаемого материала.
Свойства и характеристики
Рассмотрим основные характеристики и свойства полиэфирной смолы:
- низкая теплопроводность;
- долговечность в эксплуатации;
- высокая влагостойкость;
- отличные электроизоляционные характеристики;
- универсальность в применении;
- устойчивость к воздействиям разнообразных химических веществ;
- высокая стойкость к резким температурным колебаниям.
В состоянии готовности, данное вещество по консистенции напоминает жидкий мед и может варьироваться по цвету — от желтоватого до коричневого. Несмотря на присутствие пигментов, основное вещество остается в целом прозрачным. Важно отметить, что полиэфирные смолы могут представлять опасность для здоровья человека, если не следить за безопасностью во время работы. Главная угроза исходит от стирола, который входит в состав — это высокотоксичное и воспламеняющееся вещество. Поэтому с ним следует работать с особой осторожностью.
Тем не менее, в затвердевшем состоянии этот материал считается практически безвредным. Современные технологии также позволяют существенно снизить уровень опасности данных смол, и на сегодня можно найти смолы с минимальным содержанием стирола и без запаха. Полиэфирные смолы склонны к усадке, которая может достигать 8-10%.[2]
Хотя сам процесс усадки занимает определенное время, явные признаки этого процесса могут проявиться не сразу.
Состав полиэфирной смолы позволяет создавать крепкие и надежные покрытия. Однако со временем в таких покрытиях могут возникать мелкие трещины и прочие дефекты. Для повышения прочности и долговечности покрытия изделия, зачастую дополнительно обрабатываются специальными веществами. У этих материалов относительно высокая температура плавления — 220-240 градусов, а их плотность составляет примерно 1.2 г/см3. Более полные характеристики полиэфирных смол можно найти в стандарте ГОСТ 27952-88.
Помните, что продукт поставляется в состоянии «текущей» полимеризации, и со временем его свойства могут ухудшаться. Как правило, срок хранения полиэфирных смол не превышает шести месяцев.
Сравнение с эпоксидной смолой
Наиболее часто полиэфирные и эпоксидные смолы сравниваются между собой. Механические характеристики эпоксидной смолы превосходят таковые у полиэфирной. Кроме того, эпоксидные смолы обладают большей долговечностью в эксплуатации и являются более удобными в работе. В то же время, требует определенных навыков и знаний, в отличие от работы с полиэфирными смолами, с которыми можно работать сразу, не имея особой подготовки.
Ключевым преимуществом полиэфирных смол является их стойкость к воздействию ультрафиолетового излучения. Следует также отметить, что они имеют более низкую стоимость. В некоторых случаях полиэфирная смола оказывается предпочтительной для создания изделий, которые не подвергаются частому использованию, где требуется герметизация и прочные соединения.
В конечном итоге выбор между эпоксидной и полиэфирной смолой зависит от требований, предъявляемых к конечному изделию. Эпоксидная смола обеспечивает прочность, блеск и долговечность и идеально подходит для мебели, декоративных элементов и прочих домашних аксессуаров. Полиэфир, в свою очередь, лучше всего подходит для менее изящных изделий, таких как литые камни или автомобильные бамперы. Однако некоторые мастера активно используют полиэстер для создания красивых декоративных элементов и мебели.
Применение полиэфирных смол
Полиэфирные смолы нашли свое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей экономичности и способности изменять свойства в зависимости от добавляемых компонентов. Например, комбинация с стекловолокном позволяет использовать материалы в санитарной технике.
На основе полиэфирных смол производятся такие химические продукты, как лаки и клеи. В электронике эти смолы используются как изоляционные материалы. Применение в дизайне и декоре включает в себя создание статуэток и напольных покрытий. В строительной сфере полиэфирная смола используется как изоляция, грунтовка и герметик.
Следует отметить, что полиэфирные смолы также находят применение в таких сложных областях, как машиностроение и судостроение. Здесь их используют для создания различных компонентов, а также для обеспечения изоляции и герметизации.
В автомобильной отрасли полиэфирные смолы популярны из-за своей универсальности. Мастера применяют их для ремонта бамперов и другие виды покраски, многие шпатлевки и грунтовки содержат полиэстер.
Также эти смолы используются в ландшафтном дизайне при создании искусственных камней. В состав полиэфирных смол добавляют разнообразные компоненты — минералы и пигменты для улучшения эстетических качеств. Дизайнеры применяют их в литейных работах. Некоторые компании даже производят специальные смеси для работы с пенопластом или для формирования полов.
На сегодняшний день полиэфирная смола является основой для производства эластомеров, которые в дальнейшем используются для создания таких предметов, как пуговицы, рамки для картин и элементы мебели. Эта «эластичная» смола качественно имитирует текстуру резьбы по дереву.
Отличие от эпоксидной смолы
Главное отличие полиэфирной смолы от эпоксидной заключается в ее меньшей устойчивости к механическим нагрузкам, что создает риск возникновения трещин и деформаций. Срок службы полиэфирной смолы короче, а ее адгезивные свойства хуже, что связано с низкой адгезией.
В свою очередь, основное преимущество полиэфирной смолы перед эпоксидной заключается в легкости работы с ней. Она не кипит и дольше сохраняет свою вязкость, что позволяет несведущему человеку следовать технологии и успевать выполнять все нужные действия до начала первой стадии отверждения — желатинизации.
Кроме этого, полиэфирная составная часть проявляет высокую устойчивость к ультрафиолетовому излучению, не меняет своего цвета (не желтеет) и сохраняет прозрачность.
Из важных аспектов стоит отметить и более низкую стоимость полиэфирной смолы. Тем не менее, ее состав включает в себя опасные и токсичные элементы, поэтому требуется особая осторожность при хранении и транспортировке данного материала. Это является одним из недостатков.
К другим недостаткам можно отнести усадку, плохие герметизирующие свойства, а также неприятный запах при отверждении.
В целом, полиэфирная смола лучше подходит для декоративных работ, где риск механических повреждений минимален.
Отличия насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолы
Существуют два типа полиэфирных смол: насыщенные и ненасыщенные. Последние не требуют специфических условий для хранения и высоких температур.
Ключевое различие между насыщенной и ненасыщенной полиэфирной смолой заключается в том, что насыщенная смола не имеет двойных и тройных связей в своей молекулярной структуре (углеродной цепи).
Насыщенная форма смолы создается с избытком полиола (гликоля), который образуется в процессе реакции. В результате получается сложный полимер с гидроксильными конце<|vq_14605|>
выми группами в составе.
Насыщенная полиэфирная смола также отличается устойчивостью к внешней среде, повышенной твердостью и прочностью, недостаток – высокая стоимость. Она часто используется в создании покрытий и подложек для рулонных материалов, а также становится компонентом в грунтовках, печатных красках и термо-материалах для различных покрытий.
Ненасыщенные смолы, в свою очередь, являются наиболее распространенными и получаются посредством конденсации ненасыщенных дикарбоновых кислот. В результате получения получаются линейные полимеры, содержащие эфиры и двойные связи.
Одним из важных положительных свойств ненасыщенной полиэфирной смолы является ее высокая гибкость. Поскольку она может перерабатываться при минимальных комнатных температурах и не выделяет вредных побочных продуктов, ее активно применяют как в промышленных, так и в бытовых условиях. Характеризуется термической и химической стойкостью, диэлектрическими свойствами и высокой прочностью на сжатие, растяжение и изгиб. К тому же, ненасыщенная смола демонстрирует хорошую теплопроводность.
Марки и производители
Полиэфирные смолы производятся множеством компаний, как отечественными, так и зарубежными. Обычно их фасовка осуществляется от 1 кг и выше.
- Неон S-1 от компании «Ремполимер» популярен в сфере обработки морского оборудования и отличается минимальной усадкой и низкой вязкостью, что делает ее отличным выбором для ряда применений.
Смола Рефлекс также отмечена своей минимальной усадкой и высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам.
Влияние на здоровье человека
Полиэфирная смола обладает множеством положительных качеств, применяемых в различных сферах. Однако ключевым моментом остается соблюдение правил техники безопасности и строгое следование инструкциям производителя при смешивании компонентов. Это обеспечивает безопасное и эффективное использование материала.
