שרפי פוליאסטר: ייצור וטיפול

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

בשנים האחרונות שרפי פוליאסטר הפכו פופולריים מאוד. קודם כל, הם מבוקשים כרכיבים מובילים במהלך ייצור פיברגלס, חומרים מבניים חזקים וקלים.

יצירת שרף: צעד ראשון

איך מתחיל ייצור שרף פוליאסטר? תהליך זה מתחיל בזיקוק שמן - במהלכו משתחררים חומרים שונים: בנזן, אתילן ופרופילן. הם נחוצים לייצור אנטי הידרידים, חומצות רב-בסיסיות, גליקולים. לאחר הבישול יחד, כל הרכיבים הללו יוצרים את מה שנקרא שרף הבסיס, אשר בשלב מסוים חייב להיות מדולל עם סטירן. החומר האחרון, למשל, יכול להיות 50% מהמוצר המוגמר. במסגרת שלב זה מותרת גם מכירת שרף מוכן, אך שלב הייצור טרם הסתיים: אין לשכוח את הרוויה בתוספים שונים. הודות לרכיבים אלה, השרף המוגמר מקבל את תכונותיו הייחודיות.

ניתן לשנות את הרכב התערובת על ידי היצרן - הרבה תלוי איפה בדיוק ישמש שרף הפוליאסטר. מומחים בוחרים את השילובים האופטימליים ביותר, התוצאה של זההעבודה תהיה חומרים בעלי תכונות שונות לחלוטין.

ייצור שרף: שלב שני

חשוב שהתערובת המוגמרת תהיה מוצקה - בדרך כלל ממתינים עד שתהליך הפילמור מגיע לסיומו. אם הוא מופרע, והחומר נמצא במכירה, הוא מפולמר חלקית בלבד. אם לא נעשה עם זה כלום, הפילמור יימשך, החומר בהחלט יתקשה. מסיבות אלו, חיי המדף של השרף מוגבלים מאוד: ככל שהחומר ישן יותר, כך תכונותיו הסופיות גרועות יותר. ניתן גם להאט את הפולימריזציה - לשם כך משתמשים במקררים, שם לא מתרחשת התקשות.

כדי ששלב הייצור יסתיים ויתקבל המוצר המוגמר, יש להוסיף לשרף גם שני חומרים חשובים: זרז ואקטיבטור. כל אחד מהם מבצע את תפקידו: יצירת חום מתחיל בתערובת, מה שתורם לתהליך הפילמור. כלומר, לא נדרש מקור חום מבחוץ - הכל קורה בלעדיו.

מהלך תהליך הפילמור מוסדר - הפרופורציות של הרכיבים נשלטות. מכיוון שמגע בין הזרז למפעיל עלול לגרום לתערובת נפיצה, לרוב מוסיפים את האחרון לשרף אך ורק כחלק מהייצור, הזרז מתווסף לפני השימוש, לרוב הוא מסופק בנפרד. רק כאשר תהליך הפילמור מסתיים, החומר מתקשה, נוכל להסיק שייצור שרפי פוליאסטר הושלם.

שרפים מקוריים

מה זהחומר במצבו המקורי? זהו נוזל צמיג דמוי דבש שצבעו יכול לנוע בין חום כהה לצהוב בהיר. כאשר מכניסים כמות מסוימת של מקשים, שרף הפוליאסטר מתעבה תחילה מעט, ואז מקבל מצב ג'לטיני. קצת מאוחר יותר, העקביות דומה לגומי, ואז החומר מתקשה (הופך בלתי מתמזג, בלתי מסיס).

תהליך זה נקרא ריפוי, מכיוון שהוא לוקח מספר שעות בטמפרטורה רגילה. כאשר השרף במצב המוצק שלו, הוא מזכיר חומר קשיח ועמיד הניתן לצביעה בקלות במגוון רחב של צבעים. ככלל, הוא משמש בשילוב עם בדי זכוכית (פוליאסטר פיברגלס), הוא מבצע את הפונקציה של אלמנט מבני לייצור מוצרים שונים - כגון שרף פוליאסטר. הוראות בעת עבודה עם תערובות כאלה חשובות מאוד. יש צורך לעמוד בכל אחת מהנקודות שלה.

תכונות עיקריות

שרפי פוליאסטר במצב אפוי הם חומרים מבניים מצוינים. הם מאופיינים בקשיות, חוזק גבוה, תכונות דיאלקטריות מצוינות, עמידות בפני שחיקה, עמידות כימית. אל תשכח כי בתהליך הפעולה מוצרים עשויים שרף פוליאסטר בטוחים מנקודת מבט סביבתית. תכונות מכניות מסוימות של התערובות המשמשות בשילוב עם בדי זכוכית, מבחינת הביצועים שלהם, דומות לפרמטרים של פלדה מבנית (במקרים מסוימים אפילו חורגים מהם). טכנולוגיית הייצור זולה, פשוטה, בטוחה, שכן החומר מתרפא בטמפרטורת החדר הרגילה.טמפרטורה, אפילו הפעלת לחץ אינה נדרשת. אין פליטה של תוצרי לוואי נדיפים או אחרים, רק נצפית הצטמקות קלה. לפיכך, על מנת לייצר מוצר, אין צורך בהתקנות מגושמות יקרות ואין צורך באנרגיה תרמית, שבזכותה ארגונים שולטים במהירות הן בייצור בעל קיבולת גדולה והן בייצור קטן. אל תשכח את העלות הנמוכה של שרפי פוליאסטר - נתון זה נמוך פי שניים מזה של עמיתים אפוקסי.

גידול בייצור

אי אפשר להתעלם מהעובדה שכרגע ייצור שרף פוליאסטר בלתי רווי תופס תאוצה מדי שנה - זה תקף לא רק לארצנו, אלא גם למגמות זרות כלליות. אם אתה מאמין לחוות דעת של מומחים, המצב הזה בהחלט יימשך בעתיד הנראה לעין.

חסרונות של שרפים

כמובן שגם לשרף פוליאסטר יש כמה חסרונות, כמו לכל חומר אחר. לדוגמה, סטירן משמש כממס במהלך הייצור. זה דליק ורעיל מאוד. כרגע, כבר נוצרו מותגים כאלה שאין להם סטירן בהרכבם. חיסרון ברור נוסף: דליקות. שרפי פוליאסטר ללא שינוי ולא רווי בוערים בדיוק כמו עצים קשים. בעיה זו נפתרה: חומרי מילוי אבקה מוכנסים להרכב החומר (תרכובות אורגניות במשקל מולקולרי נמוך המכילות פלואור וכלור, אנטימון טריאוקסיד), לפעמים נעשה שימוש בשינוי כימי - טטרכלורופתלי,חומצה כלורנדית, כמה מולטימרים: ויניל כלורואצטט, כלורוסטירן, תרכובות אחרות המכילות כלור.

Resin Composition

אם ניקח בחשבון את ההרכב של שרפי פוליאסטר בלתי רווי, כאן נוכל לציין תערובת מרובת רכיבים של יסודות כימיים בעלי אופי שונה - כל אחד מהם מבצע משימות מסוימות. המרכיבים העיקריים הם שרפי פוליאסטר, הם מבצעים פונקציות שונות. לדוגמה, פוליאסטר הוא המרכיב העיקרי. זהו תוצר של תגובת פולי עיבוי של פוליאולים המגיבים עם אנהידרידים או חומצות רב-בסיסיות.

אם אנחנו מדברים על אלכוהול רב-הידרי, אז דיאטילן גליקול, אתילן גליקול, גליצרין, פרופילן גליקול, דיפרופילן גליקול מבוקשים כאן. בתור אנהידרידים, נעשה שימוש בחומצות אדיפיות, פומאריות, פתאליות ומאליות. יציקה של שרף פוליאסטר בקושי תתאפשר אם לפוליאסטר היה משקל מולקולרי נמוך (כ-2000) כשהוא מוכן לעיבוד. בתהליך של יציקת מוצרים, הוא הופך לפולימר בעל מבנה רשת תלת מימדי, משקל מולקולרי גבוה (לאחר הכנסת יוזמי ריפוי). המבנה הזה הוא שמספק עמידות כימית, חוזק גבוה של החומר.

מונומר ממס

מרכיב חובה נוסף הוא המונומר הממס. במקרה זה, הממס מבצע פונקציה כפולה. במקרה הראשון, זה נדרש על מנת להפחית את צמיגות השרף לרמה הנדרשת לעיבוד (שכן הפוליאסטר עצמועבה מדי).

מאידך, המונומר לוקח חלק פעיל בתהליך הקופולימריזציה עם פוליאסטר, שבגללו מובטחת מהירות פילמור אופטימלית ועומק ריפוי חומר גבוה (אם שוקלים פוליאסטרים בנפרד, הריפוי שלהם הוא די איטי). הידרופרוקסיד הוא המרכיב עצמו שנדרש כדי להתמצק ממצב נוזלי - רק כך שרף פוליאסטר מקבל את כל איכויותיו. השימוש בזרז הוא חובה גם כאשר עובדים עם שרף פוליאסטר בלתי רווי.

אקסלרטור

ניתן להוסיף מרכיב זה לפוליאסטרים הן במהלך הייצור והן בעת העיבוד (לפני הוספת היוזם). מלחי קובלט (קובלט אוקטואט, נפתנאט) יכולים להיקרא המאיצים האופטימליים ביותר לריפוי פולימרי. יש לא רק להאיץ את הפולימריזציה, אלא גם להפעיל אותה, אם כי במקרים מסוימים היא מואטת. הסוד הוא שאם לא נעשה שימוש במאיצים ויוזמים, ייווצרו רדיקלים חופשיים בחומר המוגמר באופן עצמאי, שבגללם יתרחש פילמור בטרם עת - ממש בזמן האחסון. כדי למנוע תופעה זו, יש צורך במעכב ריפוי (מעכב).

עקרון המעכב

מנגנון הפעולה של רכיב זה הוא כדלקמן: הוא יוצר אינטראקציה עם רדיקלים חופשיים המתעוררים מעת לעת, וכתוצאה מכך נוצרים רדיקלים נמוכים פעילים או תרכובות שאין להן אופי רדיקלי כלל. תפקידם של מעכבים מבוצע בדרך כלל על ידי כאלהחומרים: קינונים, טריקרסול, פנון, חלק מהחומצות האורגניות. פוליאסטרים מנוסחים עם כמויות קטנות של מעכבים במהלך הייצור.

תוספים אחרים

הרכיבים המתוארים לעיל הם העיקריים שבהם, בזכותם ניתן לעבוד עם שרף פוליאסטר כחומר מקשר. עם זאת, כפי שמראה בפועל, בתהליך של יצירת מוצרים, כמות גדולה מספיק של תוספים מוכנסת לפוליאסטרים, אשר, בתורם, מבצעים מגוון פונקציות ומשנים את המאפיינים של החומר המקורי. בין הרכיבים הללו ניתן לציין חומרי מילוי אבקה - הם מוכנסים במיוחד כדי להפחית כיווץ, להוזיל את עלות החומר ולהגדיל את עמידות האש. יש לציין גם בדי זכוכית (חומרי מילוי מחזקים), שהשימוש בהם נובע מגידול בתכונות מכניות. ישנם תוספים נוספים: מייצבים, חומרי פלסטיק, צבעים וכו'.

מחצלות זכוכית

גם בעובי וגם במבנה, פיברגלס יכול להיות שונה. מחצלות זכוכית הן פיברגלס הנקצצות לחתיכות קטנות, אורכן נע בין 12-50 מ מ. האלמנטים מודבקים יחד באמצעות קלסר זמני אחר, שהוא בדרך כלל אבקה או אמולסיה. שרף פוליאסטר אפוקסי משמש לייצור מחצלות זכוכית, המורכבות מסיבים המסודרים באופן אקראי, בעוד שפיברגלס במראהו מזכיר בד רגיל. כדי להשיג את החוזק הגבוה ביותר האפשרי, יש להשתמש בדרגות שונות של פיברגלס.

באופן כללי, במחצלות זכוכית יש פחותכוח, אבל הרבה יותר קל לעבד אותם. בהשוואה לפיברגלס, חומר זה חוזר טוב יותר על צורת המטריצה. מכיוון שהסיבים קצרים למדי, בעלי אוריינטציה כאוטית, המחצלת בקושי יכולה להתפאר בחוזק גדול. עם זאת, זה יכול להיות ספוג בקלות עם שרף, שכן הוא רך, בעוד הוא רפוי ועבה, מזכיר קצת ספוג. החומר ממש רך וניתן לעיצוב. למינציה, למשל, העשויה מחצלות כאלה, בעלת תכונות מכניות מצוינות, בעלת עמידות גבוהה בפני תנאי אטמוספירה (גם בתוך תקופה ארוכה).

היכן משתמשים במחצלות זכוכית

Mat משמש בתחום דפוס מגע כדי להיות מסוגל לייצר סחורות עם צורות מורכבות. מוצרים העשויים מחומר זה נמצאים בשימוש במגוון תחומים:

• בתעשיית בניית הספינות (בניית קאנו, סירות, יאכטות, חותכי דגים, מבנים פנימיים שונים וכו');
• מחצלת זכוכית ושרף פוליאסטר משמשים בתעשיית הרכב (חלקי מכונות שונים, צילינדרים, טנדרים, מפזרים, מיכלים, לוחות מידע, מארזים וכו');
• בתעשיית הבנייה (מוצרי עץ מסוימים, בניית מקלטים לאוטובוסים, קירות מחיצה וכו').

למחצלות זכוכית יש צפיפות שונה, כמו גם עובי שונה. החומר מחולק במשקל של מטר מרובע אחד, הנמדד בגרמים. יש חומר די דק, כמעטאוורירי (צעיף זכוכית), יש גם עבה, כמעט כמו שמיכה (משמשת להבטיח שהמוצר יקבל את העובי הרצוי, יקבל את החוזק הנדרש).