Полиэфирлі шайырлар: өндіру және өңдеу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Соңғы жылдары полиэфирлі шайырлар өте танымал болды. Ең алдымен, олар шыны талшықты, берік және жеңіл құрылымдық материалдарды өндіру кезінде жетекші компоненттер ретінде сұранысқа ие.

Шайыр жасау: бірінші қадам

Полиэфирлі шайыр өндірісі қалай басталады? Бұл процесс мұнайды айдаудан басталады - бұл кезде әртүрлі заттар бөлінеді: бензол, этилен және пропилен. Олар антигидридтерді, көп негізді қышқылдарды, гликольдерді алу үшін қажет. Бірге пісіргеннен кейін осы компоненттердің барлығы белгілі бір кезеңде стиролмен сұйылту керек деп аталатын негізгі шайырды жасайды. Соңғы зат, мысалы, дайын өнімнің 50% болуы мүмкін. Осы кезеңнің бөлігі ретінде дайын шайырды сатуға да рұқсат етіледі, бірақ өндіріс кезеңі әлі аяқталмаған: әртүрлі қоспалармен қанықтыру туралы ұмытпау керек. Дәл осы компоненттердің арқасында дайын шайыр өзінің бірегей қасиеттеріне ие болады.

Қоспаның құрамын өндіруші өзгертуі мүмкін - көп нәрсе полиэфирлі шайырдың қай жерде қолданылатынына байланысты. Сарапшылар ең оңтайлы комбинацияларды таңдайды, бұл нәтижежұмыс мүлдем басқа қасиеттері бар заттар болады.

Шайыр өндіру: екінші кезең

Дайын қоспаның қатты болуы маңызды - әдетте олар полимерлеу процесі соңына жеткенше күтеді. Егер ол үзіліп, материал сатылымда болса, ол тек ішінара полимерленген. Егер онымен ештеңе жасалмаса, полимерлеу жалғасады, зат сөзсіз қатаяды. Осы себептерге байланысты шайырдың жарамдылық мерзімі өте шектеулі: материал неғұрлым ескі болса, оның соңғы қасиеттері соғұрлым нашар болады. Полимерленуді де бәсеңдетуге болады - бұл үшін тоңазытқыштар пайдаланылады, ол жерде қатаю болмайды.

Өндіріс кезеңі аяқталып, дайын өнім алынуы үшін шайырға екі маңызды зат қосылуы керек: катализатор және активатор. Олардың әрқайсысы өз функциясын орындайды: жылу генерациясы қоспада басталады, бұл полимерлеу процесіне ықпал етеді. Яғни, сырттан келетін жылу көзі қажет емес - онсыз бәрі болады.

Полимерлеу процесінің барысы реттеледі - компоненттердің пропорциялары бақыланады. Катализатор мен активатор арасындағы жанасу жарылғыш қоспаны тудыруы мүмкін болғандықтан, соңғысы әдетте шайырға тек өндіріс бөлігі ретінде қосылады, катализатор қолданар алдында қосылады, әдетте ол бөлек жеткізіледі. Полимерлеу процесі аяқталған кезде ғана зат қатаяды, полиэфирлі шайырлар өндірісі аяқталды деп қорытынды жасауға болады.

Түпнұсқа шайырлар

Бұл нематериал бастапқы күйінде? Бұл бал тәрізді, тұтқыр сұйықтық, түсі қою қоңырдан ашық сарыға дейін өзгеруі мүмкін. Белгілі бір мөлшерде қатайтқыштар енгізілгенде, полиэфир шайыры алдымен аздап қалыңдайды, содан кейін желатинді күйге ие болады. Біраз уақыттан кейін консистенциясы резеңкеге ұқсайды, содан кейін зат қатаяды (ерімейтін, ерімейтін болады).

Бұл процесс қатайту деп аталады, өйткені қалыпты температурада бірнеше сағат кетеді. Шайыр өзінің қатты күйінде болғанда, ол әртүрлі түстерге оңай боялатын қатты, берік материалға ұқсайды. Әдетте, ол шыны маталармен (полиэфирлі шыны талшық) үйлесімде қолданылады, ол әртүрлі өнімдерді өндіруге арналған құрылымдық элемент функциясын орындайды - мысалы, полиэфирлі шайыр. Мұндай қоспалармен жұмыс істеу кезіндегі нұсқаулар өте маңызды. Оның әрбір тармағын сақтау қажет.

Негізгі мүмкіндіктер

Қайтылған күйдегі полиэфирлі шайырлар тамаша құрылымдық материалдар болып табылады. Олар қаттылығымен, жоғары беріктігімен, тамаша диэлектрлік қасиеттерімен, тозуға төзімділігімен, химиялық төзімділігімен ерекшеленеді. Пайдалану процесінде полиэфирлі шайырдан жасалған бұйымдар экологиялық тұрғыдан қауіпсіз екенін ұмытпаңыз. Шыны маталармен бірге қолданылатын қоспалардың белгілі бір механикалық қасиеттері олардың өнімділігі бойынша конструкциялық болаттың параметрлеріне ұқсайды (кейбір жағдайларда тіпті олардан асып түседі). Өндіріс технологиясы арзан, қарапайым, қауіпсіз, өйткені зат қалыпты бөлме температурасында өңделеді.температура, тіпті қысымды қолдану қажет емес. Ұшқыш немесе басқа жанама өнімдердің эмиссиясы жоқ, тек шамалы шөгу байқалады. Осылайша, өнімді өндіру үшін қымбат көлемді қондырғылар қажет емес, сонымен қатар жылу энергиясы қажет емес, соның арқасында кәсіпорындар үлкен және шағын қуатты өндірісті тез игереді. Полиэфир шайырларының төмен құны туралы ұмытпаңыз - бұл көрсеткіш эпоксидті аналогтарға қарағанда екі есе төмен.

Өндіріс өсімі

Қазіргі уақытта қанықпаған полиэфирлі шайыр өндірісі жыл сайын қарқын алып келе жатқанын ескермеу мүмкін емес – бұл біздің елімізге ғана емес, жалпы шетелдік трендтерге де қатысты. Сарапшылардың пікіріне сенсеңіз, бұл жағдай алдағы уақытта да жалғаса беретіні сөзсіз.

Шайырлардың кемшіліктері

Әрине, полиэфирлі шайырлардың да кез келген басқа материал сияқты кемшіліктері бар. Мысалы, өндіріс кезінде еріткіш ретінде стирол қолданылады. Ол жанғыш және өте улы. Қазіргі уақытта құрамында стирол жоқ мұндай брендтер жасалды. Тағы бір айқын кемшілік: жанғыштық. Модификацияланбаған, қанықпаған полиэфир шайырлары қатты ағаштар сияқты жанады. Бұл мәселе шешілді: заттың құрамына ұнтақ толтырғыштар енгізіледі (құрамында фтор мен хлор бар төмен молекулалық органикалық қосылыстар, сурьма триоксиді), кейде химиялық модификация қолданылады - тетрахлорофтал,хлоренді қышқылы, кейбір мультимерлер: винилхлорацетат, хлоростирол, құрамында хлор бар басқа қосылыстар.

Шайыр құрамы

Қанықпаған полиэфирлі шайырлардың құрамын қарастыратын болсақ, мұнда әртүрлі табиғаттағы химиялық элементтердің көпкомпонентті қоспасын атап өтуге болады - олардың әрқайсысы белгілі бір міндеттерді орындайды. Негізгі компоненттер полиэфирлі шайырлар болып табылады, олар әртүрлі функцияларды орындайды. Мысалы, полиэстер негізгі компонент болып табылады. Бұл ангидридтермен немесе көп негізді қышқылдармен әрекеттесетін полиолдардың поликонденсациялану реакциясының өнімі.

Көп атомды спирттер туралы айтатын болсақ, мұнда диэтиленгликоль, этиленгликоль, глицерин, пропиленгликоль, дипропиленгликоль сұранысқа ие. Ангидридтер ретінде адиптік, фумар қышқылдары, фтал және малеин ангидридтері қолданылады. Полиэстер өңдеуге дайын болған кезде төмен молекулалық массаға (шамамен 2000) ие болса, полиэфирлі шайырды құю мүмкін емес еді. Өнімдерді қалыптау процесінде ол үш өлшемді желілік құрылымды, жоғары молекулалық массасы бар полимерге айналады (қатайту инициаторлары енгізілгеннен кейін). Дәл осы құрылым химиялық төзімділікті, материалдың жоғары беріктігін қамтамасыз етеді.

Еріткіш-мономер

Тағы бір міндетті компонент еріткіш мономер болып табылады. Бұл жағдайда еріткіш қос функцияны орындайды. Бірінші жағдайда, бұл шайырдың тұтқырлығын өңдеуге қажетті деңгейге дейін төмендету үшін қажет (өйткені полиэстердің өзі).тым қалың).

Екінші жағынан, мономер полиэфирмен сополимерлеу процесіне белсенді қатысады, соның арқасында оңтайлы полимерлеу жылдамдығы және материалдың қатаюының жоғары тереңдігі қамтамасыз етіледі (егер полиэфирлерді бөлек қарастыратын болса, олардың қатаюы өте баяу). Гидропероксид - бұл сұйық күйден қатып қалу үшін қажетті компонент - бұл полиэфирлі шайырдың барлық қасиеттеріне ие болуының жалғыз жолы. Қанықпаған полиэфирлі шайырлармен жұмыс істегенде де катализаторды пайдалану міндетті болып табылады.

Үдеткіш

Бұл ингредиентті полиэфирлерге өндіру кезінде де, өңдеу кезінде де қосуға болады (бастаушы қоспас бұрын). Кобальт тұздарын (кобальт октоат, нафтенат) полимерді емдеу үшін ең оңтайлы үдеткіштер деп атауға болады. Полимерлену тек жеделдетіп қана қоймай, сонымен қатар кейбір жағдайларда баяулауы мүмкін болса да, белсендірілуі керек. Құпиясы мынада, егер үдеткіштер мен инициаторлар пайдаланылмаса, бос радикалдар дайын затта өздігінен пайда болады, соның салдарынан полимерлену мерзімінен бұрын - сақтау кезінде болады. Бұл құбылыстың алдын алу үшін қатаюды баяулатқыш (ингибитор) қажет.

Тежегіш принцип

Бұл компоненттің әсер ету механизмі келесідей: ол периодты түрде пайда болатын бос радикалдармен әрекеттеседі, нәтижесінде белсенділігі төмен радикалдар немесе радикалды табиғаты мүлдем жоқ қосылыстар түзіледі. Тежегіштердің қызметін әдетте осындайлар орындайдызаттар: хинондар, трикрезол, фенон, кейбір органикалық қышқылдар. Полиэфирлер өндіріс кезінде аз мөлшерде ингибиторлардан тұрады.

Басқа қоспалар

Жоғарыда сипатталған компоненттер негізгі болып табылады, олардың арқасында байланыстырушы ретінде полиэфирлі шайырмен жұмыс істеуге болады. Дегенмен, тәжірибе көрсеткендей, өнімдерді қалыптастыру процесінде полиэфирлерге жеткілікті мөлшерде қоспалар енгізіледі, олар өз кезегінде әртүрлі функцияларды орындайды және бастапқы заттың қасиеттерін өзгертеді. Осы компоненттердің арасында ұнтақты толтырғыштарды атап өтуге болады - олар шөгуді азайту, материалдың құнын төмендету және отқа төзімділікті арттыру үшін арнайы енгізілген. Сондай-ақ, шыны маталарды (арматуралық толтырғыштарды) атап өту керек, олардың қолданылуы механикалық қасиеттердің жоғарылауына байланысты. Басқа қоспалар бар: тұрақтандырғыштар, пластификаторлар, бояғыштар және т.б.

Шыны төсеніштер

Шыны талшық қалыңдығы бойынша да, құрылымы жағынан да әртүрлі болуы мүмкін. Шыны төсеніштер - бұл кішкене бөліктерге кесілген шыны талшықтар, олардың ұзындығы 12-50 мм аралығында өзгереді. Элементтер әдетте ұнтақ немесе эмульсия болып табылатын басқа уақытша байланыстырғыштың көмегімен бір-біріне жабыстырылады. Эпоксидті полиэфир шайыры кездейсоқ реттелген талшықтардан тұратын шыны төсеніштерді өндіру үшін қолданылады, ал шыны талшықтары сыртқы түрі бойынша қарапайым матаға ұқсайды. Ең жоғары беріктікке қол жеткізу үшін шыны талшықтардың әртүрлі сорттарын пайдалану керек.

Жалпы, шыны төсеніштер азырақкүші, бірақ оларды өңдеу әлдеқайда оңай. Шыны талшықпен салыстырғанда бұл материал матрицаның пішінін жақсырақ қайталайды. Талшықтар өте қысқа болғандықтан, хаотикалық бағдарға ие, төсеніш үлкен күшпен мақтана алмайды. Дегенмен, оны шайырмен оңай сіңдіруге болады, өйткені ол жұмсақ, бос және қалың болғандықтан, губканы еске түсіреді. Материал шынымен жұмсақ және құйылатын. Ламинат, мысалы, осындай кілемшелерден жасалған, тамаша механикалық қасиеттерге ие, атмосфералық жағдайларға жоғары төзімділікке ие (тіпті ұзақ уақыт ішінде).

Шыны төсеніштер қолданылатын жерлерде

Күрделі пішіні бар тауарларды шығару үшін мат контактілі қалыптау саласында қолданылады. Бұл материалдан жасалған өнімдер әртүрлі салаларда қолданылады:

• кеме жасау өнеркәсібінде (каноэ, қайықтар, яхталар, балық кескіштер, әртүрлі ішкі құрылымдар және т.б. салу);
• Шыны төсеніш және полиэфирлі шайыр автомобиль өнеркәсібінде қолданылады (әртүрлі машина бөлшектері, цилиндрлер, фургондар, диффузорлар, цистерналар, ақпараттық панельдер, корпустар және т.б.);
• құрылыс индустриясында (кейбір ағаштан жасалған бұйымдар, құрылыс автобустарының баспаналары, аралық қабырғалар және т.б.).

Шыны төсеніштердің қалыңдығымен қатар тығыздығы да әртүрлі. Материал бір шаршы метрдің салмағына бөлінеді, ол грамммен өлшенеді. Бұл жерде өте жұқа материал дерлікәуе (әйнек жамылғы), көрпеге ұқсайтын қалыңы да бар (өнімнің қажетті қалыңдықты алуын, қажетті күшті алуын қамтамасыз ету үшін қолданылады).