Полиэфирная смола – дешево, сердито и вредно

Что это такое…

К полиэфирам относят полимеры, основным элементом химического звена которых являются кислородосодержащие эфирные группы.

Полиэфирные смолы (ПС) подразделяют на: насыщенные и ненасыщенные. В цепях молекул насыщенных полиэфиров нет кратных  двойных связей.  Так же имеются принципиальные отличия в отверждении. Обычно, под понятием полиэфирная смола, имеется в виду ненасыщенный тип. Термореактивные полиэфирные связующие используемые при производстве яхт, катеров и вообще стеклопластиков — это все ненасыщенные полиэфирные смолы (НПС).

Получение ПС

Рассмотрим основы реакции получения ПС. При реакции спирта с органическими кислотами производится эфир и вода, так же как при реакции основы с кислотой можно получить соль. Если взять специальные спирты и двухосновные кислоты, то продуктами реакции будут уже полиэфир и вода. Так же, связующее разбавляют полифункциональным мономером (чаще всего стирол) и добавляют различные (в зависимости от сферы применения) наполнители и акселераторы. В результате существует большой выбор полиэфиров произведенных из различных кислот, гликолей и мономеров.

НПС – на самом деле раствор полиэфира в мономере, количество мономера может доходить до 50%. В большинстве случаев этим мономером является стирол (бесцветная жидкость с характерным запахом). По большому счету, только комбинация со стиролом дает достаточно хорошие физико – механические показатели. Помимо понижения вязкости композиции и облегчения работы с ней, он так же принимает непосредственное участие в процессе полимеризации. Так, отверждение происходит за счет раскрытия двойных связей в молекулах олигоэфиров и молекулах мономера, в результате чего молекулы полиэфира сшиваются «мостиками» из молекул стирола. К сожалению, стирол так же является ядом общетоксического действия, который при длительном воздействии поражает центральную нервную систему, пищеварительный тракт, нарушает обмен веществ. Конечно, стирол встречается не только в полиэфирных смолах, но его воздействие здесь сильнее, так как НПС преимущественно перерабатывают методом открытого формования то есть ручной укладкой и пропиткой.

Добавки, ускорители и катализатор

НПС имеют срок годности и через достаточное количество времени любая полиэфирка полимеризуется сама по себе. Но скорость полимеризации недостаточна для практического применения, поэтому перед применением, добавляют катализатор (отвердитель) и ускоритель (акселератор или активатор). Катализатор и ускоритель способствуют ускоренному отверждению связующего. Сейчас, большинство смол поставляются с добавлением ускорителя (предускоренные). Так же часто применяются различные добавки:

• Тиксотропные добавки. Тиксотропность, означает  что склонность смолы образовывать подтеки сведена к минимуму.
• Пигменты
• Наполнители:
• Для сокращения стоимости формования
• Для облегчения процесса формования
• Для придания различных свойств формованию

 

Ортофталиевые и изофталиевые

Есть два принципиальных типа ПС:  ортофталиевые и изофталиевые. Различаются они молекулярным строением, соответственно, характеристики и условия эксплуатации пластиков на их основе будут различаться. Ортофталиевые полиэфиры  – это стандартные экономичные смолы, используемые большинством производителей.   Пластики на основе изофталиевых смол имеют повышенную водонепроницаемость или стойкость к растворителям (по сравнению с ортофталиевой).

Заключение

Применение ПС, считается оптимальным как в плане экономии, так и технологичности при производстве мелкосерийных не ответственных (относительно не ответственных) композитных изделий. Конечно, с любым типом связующих, при несоблюдении техники безопасности, оздоровительного эффекта ждать не стоит. Тем не менее, не стоит недооценивать опасность работы с НПС. К тому же, сравнение связующих по адгезионным и механическим свойствам и по способности не разрушаться под действием воды, показывают, что эпоксидные связующие дают лучшие результаты по всем критериям.