Полиэфирная смола: марки, типы, изготовление, характеристики и порядок применения

В судостроении, машиностроении, химической промышленности и ряде других отраслей применяются смолы. Материалы требуются для пропитки в процессе производства, улучшают свойства древесных материалов, стекловолокна, углеволокна. В чем отличие полиэфирной и эпоксидной смолы — самых популярных средств группы? Стоит подробнее рассмотреть их сферу применения, плюсы и минусы.

Эпоксидка — достоинства и недостатки

Материал эпоксидного типа имеет несколько синтетических компонентов в составе и обычно реализуется в форме двухсоставных средств. Отличается от иных наличием основной смеси и отвердителя — последний добавляют для застывания перед использованием.

В результате после отверждения получаются изделия или покрытия высокой прочности, обладающие стойкостью к действию агрессивных факторов. При попадании ацетона или ряда других растворителей покрытие портится.

Преимущества применения эпоксидных материалов:

• отсутствие токсических испарений после полного высыхания изделий (не выделяют фенол, безопасны для здоровья),
• незначительная усадка,
• защита поверхностей от влаги,
• стойкость к износу,
• легкость шлифования,
• возможность склеивать дерево, сталь, алюминий, прочие непористые основания,
• самые высокие показатели клеевого шва.

С эпоксидными смолами работают не более часа — дальше состав начинает отвердевать. Полное застывание происходит при -10…+200 градусах, используются холодный и горячий методы сушки. Различие в эффективности в зависимости от способа сушки есть: при горячем воздействии получаются сверхпрочные изделия для специальных производств.

Где чаще всего используется эпоксидка? Вот основные сферы:

• пропитка стеклоткани для авиационного производства,
• обработка корпусов судов,
• изготовление деталей в автомобилестроении, электронике,
• приготовление пластмассы и стеклопластика для строительства,
• гидроизоляция покрытий для пола и стен в помещениях с высокой влажностью,
• участие во внешней отделке стен,
• декор помещений,
• создание химически стойкого барьера в разных отраслях промышленности.

Недостатков у средства только два. Довольно высокая стоимость, особенно если выбирать между эпоксидкой или полиэфиркой. Период полимеризации зависит от типа отвердителя и может быть довольно неудобным. Использование высококачественных отвердителей вызовет значительное удорожание работ.

Полиэфирная смола — плюсы и минусы

В основе средств всегда есть полиэфир, иные компоненты могут различаться: растворители, ингибиторы химических реакций, ускорители. Если дополнительно покрыть поверхность специальным составом (гелькоутом), прочность покрытия возрастет.

Сферы применения полиэфирки:

• строительство,
• машиностроение,
• химическая промышленность,
• судостроение,
• в смеси со стекломатериалами — изготовление стеклопластика, сантехники,
• изготовление искусственного камня.

• дешевизна,
• твердость, стойкость к химическому воздействию и износу,
• наличие диэлектрических свойств,
• отсутствие вредных испарений после отвердевания, безопасность для человека и окружающей среды,
• застывание при обычной температуре,
• легкость в работе.

В чем разница полиэфирных смол с эпоксидными? Свойства последних серьезно превышают физико-химические показатели первых. Для получения более прочного покрытия приходится использовать гелькоуты: в сухих помещениях — ортофталевые, во влажных — изофталевые, неопентиловые.

К минусам можно отнести однокомпонентность состава. Химическая реакция в полиэфирке уже запущена, и старый материал будет затвердевшим, непригодным для работы. Эпоксидку можно разбавить, материал годится для нанесения на любые поверхности, срок годности не принципиален. Недостаток в огнеопасности из-за наличия некоторых растворителей, низкая огнестойкость — смола горит как древесина.

В сравнении с эпоксидкой можно указать такие минусы материала:

• более низкая адгезия,
• сильная усадка,
• большой показатель фильтрации воды.

Иные виды смол

Существуют иные типы материалов, которые могут заменить описанные выше. Они менее популярны, но все-таки используются в промышленности.

Винилэфирные смолы

Это современные виды материалов, принцип образования которых схож с таковым у полиэфирных. Винилэфирные смолы более прочные — это свойство придают им входящие в состав эпоксидные молекулы. Усадка выше чем у эпоксидки, но ниже чем у полиэфирки.

Прочие характеристики материала:

• не позволяет формироваться микротрещинам,
• повышает адгезию к поверхностям,
• обладает высокими водостойкими свойствами.

К сожалению, такие материалы содержат вредные вещества (стиролы), хотя ряд современных модификаций не включает этих элементов. Минусом можно назвать плохую полимеризацию при обычных температурах. Цена средств высока, чуть ниже стоимости эпоксидных смол.

Во время эксплуатации надо соблюдать осторожность: при нанесении на разнородные поверхности есть риск отслойки наружной части покрытия. Наилучшую адгезию материал показывает к стекловолокну, хуже его сцепление с углеволокном, кевларом.

Бакелитовая смола

Бакелит — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом при участии щелочного катализатора. Материал относится к термореактопластам, формируется на начальном этапе производства фенолформальдегидной смолы. На вид бакелитовая смола — вязкая жидкость светло-желтого, темно-желтого цвета.

Материал применяется как связующее звено при выпуске абразивных изделий горячего, холодного прессования и вальцевания. Свойство бакелита переходить в нерастворимую форму при долгом нагревании применяется для приготовления пластмасс. Растворы на спирту эксплуатируются как лаки.

• высокое сопротивление трению, давлению, ударам,
• плохая теплопроводность,
• легкая обработка на станках,
• электроизоляционные качества,
• отсутствие повреждений от действия щелочей и холодных кислот,
• стойкость к действию температур до +300 градусов.

Эпоксивинилэфирные смолы

Такие материалы отличаются высочайшей химической стойкостью, могут защищать изделия от коррозии. Особенно популярны на производстве, где необходимы антикоррозионные свойства стеклопластика.

Благодаря таким качествам эпоксивинилэфирные смолы могут использоваться в ряде отраслей промышленности:

• химическая,
• целлюлозная,
• полупроводниковая,
• энергетическая,
• металлообрабатывающая,
• производство нефтехимии,
• выпуск лекарств,
• утилизация отходов.

Нанесение химстойких смол делает изделия защищенными и от растворителей, окислителей, хлоридов, щелочей. Некоторые типы эпоксивинилэфирных смол выдерживают температуры до +315 градусов, но большая часть их может длительно эксплуатироваться до +175 градусов. Срок службы стеклопластика составляет несколько десятилетий. Стоимость материала умеренная — ниже чем у эпоксидных смол.

Изофталевая смола

Этот тип материала относится к полиэфирам, разница только в специфике процесса производства. Изофталевая смола отличается от стандартной полиэфирной молекулярной массой, строением. Это обуславливает несколько иные свойства готового стеклопластика.

Изофталевые материалы имеют сложную структуру. Прочие их свойства:

• высокая ударная прочность,
• прекрасная связываемость с волокнами стекла,
• способность выдерживать большие статические, динамические нагрузки,
• малое водопоглощение,
• могут применяться вручную и методом напыления.

Ортофталевые смолы

По сравнению с изофталевыми смолами ортофталевые имеют менее сложное строение. В составе есть специальные добавки, которые улучшают экологические показатели, снижают вредность испарений. Некоторые вовсе не содержат стирола и признаются безопасными.

В составе ряда смол есть парафин, и они предназначаются для создания поверхностной пленки на ламинате. Ортофталевые смолы быстро отвердевают, работать с ними надо в течение короткого промежутка времени.

Отличия полиэфирной и эпоксидной смол

Полиэфирка и эпоксидка сочетают достоинства и недостатки, поэтому их применяют в зависимости от потребностей. Материалы серьезно различаются по ряду показателей.

Полимеризация

Эпоксидные смолы полимеризуются более длительно, чем полиэфирные. Утрачивают вязкость при повышении температуры, поэтому могут возникать неприятности при работе на вертикальных основаниях. Полиэфирные смолы вязкости не теряют: с ними может работать человек даже без специальной подготовки.

Термопоказатели

Слишком высокие температуры быстро приводят эпоксидку в негодность, материал закипает. Полиэфирные смолы лучше выдерживают нагревание, не кипят.

Эксплуатационные качества

Оба вида материала характеризуются прочностью готового покрытия, имеют хорошую адгезию. Усадка эпоксидки намного ниже, материал служит дольше, поэтому используется для изготовления износостойких деталей. Для работы требуются определенные навыки. Полиэфирная смола используется там, где не требуется сверхвысокая износостойкость, материал достаточно долговечен, получаются качественные стеклопластиковые изделия.

Гелеобразование

Процесс гелеобразования эпоксидки — 30 минут, полиэфирного материала — от 2–3 минут.

Стоимость

Цена будет зависеть от конкретной марки и разновидности средства, но в любом случае эпоксидка на порядок дороже.

Взаимодействие между собой

Не рекомендуется наносить полиэфирку на эпоксидку — материал быстро отслоится. Виной этому служат эфиры, парафины, которые есть в составе полиэфирной смолы. Эпоксидка на зашкуренную полиэфирку ляжет отлично и будет долго служить.

Токсичность и запах

Эпоксидные смолы не имеют резкого запаха, не токсичны. Полиэфирка имеет более неприятный запах, но токсичность тоже отсутствует. Работать с обоими видами материалов надо в перчатках.

Сравнивать разные виды смол сложно, ведь каждый имеет свое предназначение. В целом можно сделать такой вывод: эпоксидка намного прочнее, долговечнее, зато дороже, полиэфирка менее крепка на износ, но дешева и отлично подойдет для изделий, не подверженных высоким нагрузкам.

Что такое полиэфирная смола и чем она отличается от эпоксидной

Полиэфирная смола применяется для различных целей и в разных областях. Можно ею работать и в бытовых условиях, но, чтобы получить качественный результат и не получить вреда для здоровья, требуется знать определенные правила работы. Подробнее о том, что собой представляет полиэфирная смола, ее свойствах и где ее применять будет, рассказано далее.

Состав

Состав полиэфирной смолы сложен, каждый элемент, входящий в него служит для определенной цели. Их можно объединить в несколько групп:

• Полиэфир, в составе он содержится на 65-70%, это база смолы;
• Растворитель, примерное содержание 30%, могут способствовать снижению вязкости изделия;
• Инициатор, 1.8%, запускает процесс полимеризации;
• Ускоритель, способствует увеличению скорости затвердевания состава, 1.5%;
• Ингибитор сдерживает процесс полимеризации во время хранения.

Характеристики материала

Чтобы лучше понять, как работать с данным материалом следует разобраться в его характеристиках. К ним относятся:

• Низкие показатели теплопроводности;
• Высокие показатели устойчивости влаге;
• Долгий срок службы, выполненных изделий;
• Высокая устойчивость к сменам температур, ультрафиолету и механическому воздействию;
• Выдерживает влияние химических средств;
• Разнообразная область применения;
• Хорошие показатели сцепляемости с разными материалами;
• Свойство электроизоляции.

Сфера применения

Полиэфирной смолы применение может быть разным. Если использовать ее со стеклотканью, то можно получить стеклопластик необходимой прозрачности. Широко применяется полиэфирка для производства сантехники. Также она нашла свое применение в производстве лакокрасочной продукции, клеев, добавляется в полимеры необходимые для создания деталей для радиооборудования и электрооборудования.

Так смола может использоваться для мастик, замазок, для заливки пола. Из стеклопластика путем лепки получают разные статуэтке, это отличный архитектурный помощник. Полиэфирной смолой можно обеспечить герметизации материалов. Широко применяется она в кораблестроение, для создания соединения различных деталей.

С помощью нее можно отремонтировать бампер авто. Из пластика, полученного с нею в составе, производят автомобильные детали. Литьевая методика позволяет создавать искусственные камни.

Изготовление

Полиэфирку получают путем переработки нефти, в ходе данного процесса происходит выделение бензола, этилена, пропилена. После подвергания материала различным химическим реакциям получают гликолей, многослойные кислоты, антигидриды. Все элементы объединяются и увариваются, в итоге образуется базовая смола.

Для изготовления готового продукта в данный состав добавляется стирол, отличающийся токсичностью. Подобное изделие может поступать в продажу, однако обычно в него добавляют и ряд других элементов, для придания дополнительных свойств: пластификаторы, пигменты, связующие добавки и т.д.

После изготовления продукта запускается естественных этап полимеризации, поэтому смесь нужно использовать в ближайшие сроки, чем дольше стоит материала, тем сложнее с ним работать.

Для замедления процесса полиэфирку хранят в холодильниках. Перед началом работы производят добавление в состав отвердителя, инициатора, катализатора. Их нужно приобрести вместе с полиэфирной смолой.

Свойства и характеристики

Полиэфирка имеет желтый оттенок разной степени насыщенности, консистенция схожа с жидким медом. После добавления отвердителя степень прозрачности понижается, и повышается густота, в середине процесса полимеризации смола приобретает схожесть с резиной, отвердев окончательно, смола может быть окрашена. Отличаются изделия из смолы износостойкостью, низкой теплопроводностью, высокой устойчивостью к влаге, долговечностью, устойчивостью к химическим веществам, отличной сцепляемостью и диэлектрическим свойством.

Сравнение с эпоксидной смолой

Полиэфирная и эпоксидная смола в чем разница, что лучше выбирать. Выбор должен делаться в зависимости от материала изделия, на которое хотят нанести смолу, условий применения.

Эпоксидка дороже, полиэфрки, но и качество прочности ее выше. Эпоксидная смола характеризуется хорошим клеевым свойством, дает меньшую усадку, лучше выдерживает механическое воздействие и более износостойкая.

В отличие от работы с полиэфирной смолой, с эпоксидной работать сложнее. Из-за вредных элементов, содержащихся в ее составе и составе отвердителей для нее.

Часто эпоксидки используют для создания столешниц, которые переносят механическое воздействие легко.

Применение

Кроме перечисленных выше сфер применения полиэфирной смолы можно выделить ее использование в быту, как пропитка для пористых веществ, либо в качестве герметика или грунта. Она используется в кузовном ремонте, и грунтовочные и шпаклевочные растворы для автомобилей содержат данный материал.

Применяется литье из нее подоконников, карнизов, кровель, может также производится плафоны для предметов освещения. Как видно применение состава весьма разнообразно, и может полиэфирка использоваться и в промышленности и в быту.

Особенности ненасыщенных полиэфирных смол

Ненасыщенные смолы используется чаще, ведь для процесса быстрого процесса отверждения не нужно прибегать к высоким температурам, процесс происходит при температурных показателях +23 градуса. Также преимуществ данного вида отмечается меньшая опасность для здоровья, работающего с ней человека. Сфера применения ненасыщенных смол также широка.

Растворители, ускорители и ингибиторы

Обязательным является добавление в состав растворителя, он служит для уменьшения густоты продукции, а также для замедления процесса полимеризации, чтобы полиэфирное вещество слишком быстро не затвердело. Чтобы осуществить переход в твердое состояние используются катализаторы, разделителем может служить гидроперекись. Ускоритель может добавляться сразу, либо для стабилизации во время эксплуатации, в качестве него стандартно применяется соль кобальта. Если не добавить данные элементы, то процесс отверждения будет проходить в медленном темпе, или наоборот слишком быстро.

Работа с полиэфирной смолой

Работа начинается с изучения инструкции на упаковке продукта, добавление компонентов происходит строго по указанному соотношению и количеству. Для новичков лучшим способом будет приготовление раствора маленькими порциями. Вливать ускоритель нужно постепенно, при этом мешать нужно аккуратно, чтобы не образовывались в смеси пузырьки. Во время процесса начнет повышаться температура смеси, это запущен процесс полимеризации, окрашивание смолы в синий цвет означает сильное е нагревание.

Если есть необходимость замедлить процесс, то можно тару с жидкостью опустить в холодную воду.

Когда жидкость перейдет к этапу желатинизации (20-60 минут), ее нельзя будет менять, придание формы и корректировка после уже нежелательна, иначе будут потеряны свойства. Затвердение происходит через 2-24 часа, полное затвердевание наступает через 7-14 дней.

Полиэфирные смолы и стекломаты

Стекломаты представляют собой стекловолоконные единицы, которые делаются размером до пяти сантиметров. Производят их соединения вместе, получая материал похожий на стеклотканный. Показатели плотности у них ниже, но работать с ними проще. Добавляя в стекломаты полиэфирную смолу, получают податливый материал, которому можно придавать нужную форма и сгибать.

Марки и производители

Производят полиэфирную смолу много компаний, есть продукция отечественных брендов и зарубежных. Обычно объем тары составляет от 1 килограмма и более.

Neon S-1, компании Ремполимер, популярно для обработки корабельных предметов, отличается минимальной усадкой, пониженной вязкостью, в составе используется стирол;

Влияние на здоровье человека

Содержание токсичных элементов в составе продукции требует соблюдения мер безопасности при работе. Мастер должен надевать защитные очки и респиратор. В помещении должна быть обеспечено хорошая вентиляция, рядом не должно находиться источников открытого огня, если произошло возгорания, то тушение водой недопустимо, используется песок, либо огнетушитель. Если попадание на кожу не удалось избежать, то место промывается мыльным раствором, рекомендуется иметь в наличии специальное средство для очищения полиэфиров.

Полиэфирная смола обладает целым рядом положительных свойств, с которой можно провести множество работ. Главное уделять внимание правилам безопасности и выполнять смешивание строго по инструкции, описанной производителем.

Видео: Что такое полиэфирная смола и где используется стекломат

Что такое полиэфирная смола, ее свойства и применение

Развитие химической промышленности является следствием индустриального прогресса, развитие которого приходится еще на начало 20 века. Этот период знаменит не только вытеснением мануфактуры фабричным производством и повышением значимости машинного труда. Постепенно закладывались основы для создания качественных синтетических материалов. К середине столетия перед человечеством открылись технологии производства полиэфирных смол. Если изначально область их применения была весьма ограничена, то в настоящее время они составляют костяк в промышленности и строительстве.

Полиэфирные смолы можно назвать продуктом нефтехимической переработки. Их получают при смешивании и поликонденсации многоатомных спиртов, кислот и ангидридов.

В результате сложного химического процесса получается материал с уникальными свойствами. Он необычайно востребован, благодаря своей относительно низкой стоимости. Изначально лидером по производству полиэфирных смол являлись США. К началу 60-х годов в Америке было налажено производство экологически чистых аналогов на основе растительных масел, однако рост нефтедобычи существенно повлиял на вектор развития нефтехимической промышленности.

Состав

Полиэфирные смолы имеют сложный состав. Все компоненты можно разбить на отдельные группы, которые выполняют вполне определенную функцию.

• Полиэфир или полиэфирный олигомер содержится в количестве 65-70%. Это основное вещество, подвергающееся полимеризации.
• Растворитель. Его объем составляет до 30%. Вещества, являющиеся растворителями, способны снижать вязкость материала, вступая в реакцию сополимеризации основного компонента.
• Инициатор – вещество, которое способствует началу реакции. Доля его содержания составляет 1,8%.
• Ускоритель играет роль катализатора. С его помощью существенно увеличивается скорость реакции. В смоле содержится около 1,5% ускорителя.
• Ингибитор. Добавляется в основной состав для хранения. Именно он не дает смоле самостоятельно подвергаться полимеризации.

Как было указано выше, основной компонент полиэфир состоит из спиртов, кислот и ангидридов. Обычно в качестве спиртов выступает этиленгликоль, пропиленгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль или глицерин. Остальными компонентами выступают фумаровая кислота, малеиновый ангидрид, адипиновая кислота и фталевый ангидрид.

После смешивания компонентов до наступления реакции отверждения полиэфир обладает относительно небольшой молекулярной массой. В процессе полимеризации молекулы образуют трехмерную сетчатую структуру, а их масса стремительно растет. Образование связанной структуры повышает прочность и плотность конечного материала.

Все растворители являются мономерами, они доводят консистенцию смолы до требуемой нормы, снижая ее вязкость. Без этого вещества подготовить смолу невозможно, так как изначально она слишком густая. К тому же растворитель участвует в процессе полимеризации, увеличивая скорость и глубину отверждения. Без растворителя смола «застывает», но очень медленно.

В подавляющем большинстве случаев на производстве полиэфирных смол используют стирол в качестве растворителя. Он имеет высокую эффективность наряду с низкой стоимостью, однако требует осторожного обращения. Стирол токсичен и горюч, что создает потенциальную опасность отравления или взрыва.

Инициатор нужен компонентам смолы, чтобы началась реакция отверждения. Перекись и гидроперекись, являясь инициаторами, взаимодействуют с ускорителем. В результате реакции они образуют свободные радикалы, которые, в свою очередь, превращают молекулы полиэфира также в свободные радикалы, в чем и заключается процесс полимеризации. Он сопровождается повышением температуры материала. После добавления инициатора в состав смолы необходимо произвести заливку в течение суток.

Ускоритель может добавляться в полиэфир еще на стадии изготовления, ведь реакция начнется только после его соединения с инициатором. Наиболее популярным веществом-ускорителем является соль кобальта (нафтенат кобальта или октоат кобальта). Они выпускаются не только в составе полиэфира, но и отдельно, их марки содержат литеры «НК» или «ОК».

Ингибиторы замедляют реакцию полимеризации. Дело в том, что многие смолы даже без ускорителей и инициаторов способны образовывать свободные радикалы. Такие вещества, как фенол, трикрезол, некоторые кислоты и хиноны могут быть добавлены в полиэфиры в небольшом количестве. Обычно их доля не превышает 0,05%.

Изготовление

В процессе перегонки нефти образуются такие продукты, как бензол, этилен и пропилен. На их основе производятся ангидриды, многоосновные кислоты и гликоли. При соединении всех компонентов образуется базовый состав полиэфира. Его еще называют базовой смолой. Для получения готовой полиэфирной смолы базовый состав смешивают с растворителем.

В принципе, уже после их взаимодействия получается состав с характерными свойствами. Он поступает в продажу и может быть использован на производстве. Тем не менее, возможен переход процесса на второй этап. В смолу вводятся различные добавки. Их содержание и дозировка зависит от назначения. Примером служат пластификаторы, пигменты и связующие компоненты.

После того, как полиэфирная смола поступила в продажу, на реализацию отводится ограниченное время. Причина заключается в том, что процесс полимеризации и отверждения начинается самопроизвольно.

Со временем качество основного состава постепенно ухудшается. Для увеличения срока хранения приходится понижать температуру, поэтому рекомендуется смолу хранить в холодильниках.

Перед непосредственным применением все компоненты разогреваются до комнатной температуры, основной состав смешивается с отвердителем, активатором и катализатором согласно инструкции от производителя. После смешивания всех компонентов смола приобретает характерные показатели влагостойкости, плотности и прочности. В продаже встречаются однокомпонентные материалы, это означает, что дополнительные компоненты придется докупать отдельно.

Свойства и характеристики

Полиэфирная смола в готовом к применению виде по своей консистенции похожа на жидкий мед. Она может принимать разные оттенки, от желтого до темно-коричневого. Несмотря на наличие окраса, смола прозрачная. После того, как в основной состав добавляется отвердитель, прозрачность снижается, а сам материал густеет. В промежуточном состоянии он похож на резину, а по завершении отверждения становится твердым. На затвердевшую полиэфирную смолу хорошо наносится лак и различные краски.

Для полиэфирных смол можно сформулировать целый ряд уникальных свойств. Именно они играют определяющую роль в определении сферы применимости материала. Опишем кратко свойства и применение полиэфирной смолы.

• Низкая теплопроводность. Теплоизоляционные свойства смолы востребованы в промышленности и строительстве. Даже относительно небольшой слой способен служить неплохим изолятором.
• Влагостойкость. В затвердевшем виде полиэфирная смола не пропускает влагу. Она может использоваться даже в условиях повышенной влажности в качестве гидроизоляции.
• Повышенное время эксплуатации. Изделия из полиэфиров устойчивы к внешним воздействиям климатического и техногенного характера. Это позволяет эксплуатировать их в течение длительного времени, причем за весь период материал практически не теряет своих основных характеристик.
• Широкий температурный диапазон. Применение смолы в быту практически не ограничено температурными критериями. Материал абсолютно инертен и к ультрафиолетовому излучению, то есть, внешний вид изделий со временем не изменяется, равно как и оптические характеристики.
• Устойчивость к химии. Устойчивость к воздействию химически активных веществ позволяет применять различные средства по уходу за изделиями из полиэфирных смол.
• Универсальность. Сфера применимости материала охватывает многие отрасли промышленности, от производства машин до электроники. Востребована смола и в домашних условиях, несмотря на вредность некоторых ее компонентов.
• Хорошая адгезия. Высокий показатель адгезии только подчеркивает универсальность материала. Смола отлично сочетается с древесиной стеклом, пластиком и металлом.
• Диэлектрик. Диэлектрические свойства полиэфира позволяют одновременно использовать его, как строительный материал и как изолятор.

Есть у полиэфирных смол и характерные минусы. Материал считается опасным для здоровья человека. В основном, источником этой опасности является стирол, которым можно надышаться в процессе приготовления состава.

В застывшем виде полиэфирная смола не причиняет вреда, тем не менее, изделия не рекомендуется использовать в пищевой промышленности.

Также смола подвержена усадке. По сравнению с эпоксидными смолами, полиэфирные в данном отношении существенно проигрывают.

Современные технологии позволили существенно снизить класс опасности материала. Сейчас в продаже можно встретить полиэфиры без содержания стирола. Его заменили растительные масла (касторовое, рапсовое, соевое). Масла используются не в чистом виде. Из них получают полиолы, которые являются базовыми компонентами для смол. Такой материал, безопасный для человека, имеет более расширенную область применения.

Применение

Как было уже указано, сфера применимости полиэфирной смолы необычайно широка. Благодаря невысокой стоимости и способности менять свои свойства при наличии наполнителей, материал задействован практически в каждой отрасли промышленности. В сочетании со стеклотканью полиэфир образует прочный и прозрачный стеклопластик. Изделия из такого стеклопластика широко применяются в сантехнике. Примером могут служить душевые кабины, которые по своей прочности не уступают «собратьям» из других материалов, но, в то же время, отличаются малой массой.

На основе полиэфирных смол изготавливаются лаки, клеевые составы и краски, а в области электроники смола является средством электро- и теплоизоляции. Мастики, замазки и наполнители отлично проявляют себя в изготовлении изделий галантереи, статуэток, наливных полов и подиумов. В быту полиэфиркой пропитывают пористые вещества, она способна стабилизировать древесину и является прекрасным грунтом или герметиком. Перечень стройматериалов на основе смолы можно дополнить сотопластами, пластмассами, волокнистыми древесными и асбоцементными плитами.

Широкое применение полиэфирная смола нашла в области кораблестроения. Из нее изготавливают несущие детали, элементы соединения. В качестве герметика смола востребована не только для небольших катеров, но и кораблей. Она обеспечивает герметичность корпусов, люков и иллюминаторов. Мастера кузовного ремонта используют смолу в качестве несущего материала при ремонте бамперов авто, а пластик на основе полиэфирки поставляется на заводы-изготовители.

Автомобильные грунтовки и шпатлевки в своем составе имеют смолы. Смола в чистом виде используется для заливочных работ. Примером служит литье подоконников, кровли, карнизов, а также плафонов осветительных приборов. При добавлении колеров и наполнителей полиэфирная смола служит сырьем для производства плиток декоративного камня.

Популярные марки

На рынке стройматериалов можно встретить полиэфирные смолы от отечественных и импортных поставщиков. В связи с большим расходом, фасовка материала производится в различные тары, вместимостью от 1 литра и выше.

• Neon S-1. Смола Neon S-1 представлена компанией Ремполимер. Она позиционируется, как предускоренная тиксотропная полиэфирка, которая известна потребителям, благодаря низкой вязкости. Основной компонент получен на основе стирола, но используются наполнители высокого качества. Негласно считается, что данная марка смолы отлично подходит для автотюнинга, а также для ремонта катеров и лодок. Время пригодности состав для работы после приготовления составляет 15 минут. Полное отверждение происходит за 45 минут.
• Reoflex Repair Resin или Рефлекс известна, как универсальное средства для поверхностного ламинирования. Смола относится к классу ортофталевых полимеров и отличается пониженным содержанием стирола. Может использоваться для всех типов первичного покрытия, так как обладает высокой адгезией к металлам, стеклу, древесине и лакокрасочным материалам. Слой полиэфирной смолы Рефлекс выдерживает значительные нагрузки, перепады температур, а также устойчив к воздействию нефтесодержащих продуктов. Добавление пластификатора превращает смолу в материал, пригодный для герметизации металлов. Марка востребована автослесарями, так как используется при ремонте пластиковых элементов.
• Norsodyne O-12335 AL. Смола для литья Norsodyne O-12335 AL не теряет своих оптических свойств под действием света. Ее устойчивость к ультрафиолетовому излучению широко применяется в отделочных работах. Предускоренная смола принимает желатинообразную консистенцию в течение 20 минут. Для нее выпускается специальный отвердитель – Бутанокс. Доля отвердителя составляет 0,3-2% от объема основного состава. Смола Norsodyne проявляет клеевые свойства даже при температуре 15°C градусов, в то время, как нижний предел для прочих моделей составляет 20-22°C градуса.
• Novol Plus 720. Качественный материал с усредненными показателями – смола Новол плюс 720. Она используется, как клей при работе с резиновыми изделиями, в качестве связующего компонента для пластика, а также в роли герметика, причем заделывать дыры можно в металле, стекле, пластике и древесине. Прочность полиэфирки способствует тому, что ею укрепляют корпуса лодок, а в виде добавки смола используется даже при ремонте кузова автомобиля.

Отвердитель Бутанокс добавляется в компонент «А» (основной состав). Точное его количество определено производителем. Среднее значение доли отвердителя составляет 2,5%. Отвержденный полиэфир поддается обработке. Его можно шлифовать и покрывать лаком или красками.

Влияние на здоровье человека

Практически все синтетические материалы содержат вещества, так или иначе, оказывающие влияние на здоровье человека. Стирол, на основе которого создан растворитель, огнеопасен и токсичен, поэтому при работе со смолой предъявляются самые жесткие меры безопасности.

Необходимо защищать глаза от случайных брызг, а органы дыхания от паров. Если материал случайно попал на кожу, следует безотлагательно предпринимать меры. Лучше всего использовать специальный состав для очищения от полиэфира, но если его нет под рукой, то место соприкосновения со смолой промывается теплой мыльной водой. Помещение должно быть оборудовано вытяжкой и приточной вентиляцией.

Запрещено проводить работы в непосредственной близости к источникам открытого огня. В случае возгорания пожар тушится огнетушителем или песком. Водой тушить стирол нельзя.

Технология производства материалов не стоит на месте, поэтому был разработан альтернативный метод получения смол. Речь идет о натуральных полиолах, созданных на основе растительных масел. По своим характеристикам они нисколько не уступают смолам на основе стирола, а в некоторых случаях даже превосходят.

Уменьшая вредное воздействие на человека, удается добиться негативного влияния на экологию в целом, ведь при этом снижаются объемы добычи нефти. Во-первых, экономятся невосполняемые ресурсы. Во-вторых, цена на такие смолы не зависит от курсов на нефтяном рынке.

Особенности технологии производства полиэфирных смол

Полиэфирные смолы получают поликонденсацией поликарбоновых кислот и полиспиртов. Для получения полиэфирных смол в качестве исходных мономеров может быть применено большое число многоосновных кислот и многоатомных спиртов.

Простейший насыщенный полиэфир представляет собой продукт конденсации гликоля и терефталевой кислоты и используется в производстве полиэфирных пластиков, таких как волокно терилен.

Каждый элементарный акт поликонденсации в процессе образования смол вызывается реакцией этерификации, на которой основано получение сложных эфиров.

Не следует забывать и о реакции полиэтерификации, так как сополиэфирные смолы являются производными более чем двух мономеров. Этерификацию и полиэтерификацию можно ускорить добавлением сиккативов на основе металлов.

Для промышленности представляют интерес три основных способа проведения поликонденсации: в расплаве, на поверхности раздела двух фаз и в растворе. Большинство полиэфирных смол получают поликонденсацией в расплаве. Линейные и разветвленные насыщенные полиэфирные смолы с низкой молекулярной массой получают в результате одностадийного процесса при повышенной температуре в атмосфере инертного газа для предотвращения побочных реакций деструкции, окисления. Для смещения равновесия в сторону образования поликонденсационной смолы (удаления побочного продукта), кроме нагревания, применяется пониженное давление.

Реакция этерификации происходит в атмосфере азота при температуре 180-260 ºС. Добавляются катализаторы (дибутил олово оксид, хлорид олова, бутил хлоротин дигидрооксид или тетрабутилоксититанат) и ингибиторы окисления (фосфористая кислота, тринонилфенилфосфит или трифенилфосфит). Вода, высвобождаемая во время реакции, удаляется с помощью дистилляции. Нужная степень этерификации достигается путем применения азеотропной или вакуумной дистилляции на последней стадии реакции.

Процесс контролируют по кислотному числу, которое показывает какое количество кислоты вступило в реакцию. В процессе реакции кислотное число уменьшается, вязкость увеличивается.

В результате реакции получается полиэфирная смола, которая растворяется в органических растворителях или в смеси органических растворителей. Полиэфирную смолу можно добавлять в растворитель сразу после синтеза, но часто растворитель добавляют уже во время производства лакокрасочного покрытия из экономических соображений.

Точные параметры процесса подбираются исходя из реагирующих веществ на основе которых получается та или иная смола.

Синтез большей части сложных полиэфиров происходит на универсальной линии (за исключением ПЭТФ и ряда других обособленных продуктов). В зависимости от состава сырья, используемого для производства той или иной смолы, настраиваются технологические режимы, подбираются химические добавки (реагенты) и дозаторы.

Технологический процесс производства полиэфирных смол состоит из следующих стадий:
• подготовка и загрузка в реактор исходного сырья;
• поликонденсация под атмосферным давлением;
• поликонденсация под вакуумом;
• растворение полиэфира в реакторе — растворителе;
• охлаждение и слив готового продукта.

Реактор для производства полиэфиров представляет собой изготовленный из нержавеющей стали или биметалла вертикальный цилиндрический аппарат с эллиптическим днищем и крышкой, снабженный мешалкой обычного рамно-якорного типа и рубашкой. В реактор через крышку введена барботажная труба, по которой подают азот для вытеснения воздуха.

Пары гликоля конденсируются в обратном холодильнике и конденсат стекает в реактор, а пары воды и азот отводятся через прямой холодильник. Водный конденсат собирается в сборнике. Контролируют процесс по кислотному числу. Готовый полиэфир сливают в смеситель, где растворяют в растворителе. Полученный раствор после охлаждения фильтруют и сливают в тару.

Время производственного цикла на современных заводах составляет 14-16 часов в случае насыщенных полиэфиров на основе фталевого ангидрида и 18-25 часов в случае полиэфиров на основе изофталевой кислоты. В зависимости от рецептур и условий проведения процесса время производственного цикла на производствах различается.

В отличие от производства обычных алкидов, процесс производства полиэфиров не усложняется наличием жирных кислот или масел. Одной из основных трудностей процесса синтеза является унос гликолей с водой. Для предотвращения потери гликолей используется специальная вертикальная система холодильников (конденсаторов). В то же время сам реактор аналогичен тому, который используется в производстве алкидов. Этим объясняется тот факт, что заводы по производству полиэфирных смол зачастую совмещают с производством алкидных смол.

Данные особенности процесса и наличие значительного количества компонентов реакции, обуславливают требования к оформлению и контролю процесса. На современных производствах регулировка процессов обеспечивается системой автоматизации, которая включает в себя:
• автоматическое дозирование компонентов в широком диапазоне масс компонентов (от нескольких килограммов до нескольких тонн в один аппарат);
• поддержание температуры с точностью ±1°С от заданной;
• поддержание заданной скорости химической реакции;
• автоматический расчет момента перехода на вакуумную стадию процесса;
• хранение программ синтеза для различных марок смол.

Можно выделить еще ряд особенностей, отличающих современные производства от производств более раннего периода. Во-первых, необходимым фактором оптимизации процесса является использование энергосберегающих технологий. Во-вторых, время производственного цикла на современных заводах на 20-50% меньше, чем на заводах конца 20 века. Это означает более высокую производительность на том же оборудовании.

Более высокой производительности можно достичь, внеся некоторые изменения в производственный цикл. В частности, время загрузки сырья/выгрузки продукта можно сократить, увеличив размеры соответствующего оборудования и степень автоматизации.

Более сложной задачей модернизации является увеличение скорости переноса тепла и охлаждения, так как эти параметры зависят от конструкции реактора. Увеличить скорость переноса тепла в реакторе можно в частности улучшением конструкции мешалки, с достижением лучшего горизонтального и вертикального перемешивания.

Еще одним параметром, определяющим эффективность производства, является контроль за такими параметрами процесса, как вязкость продукта, кислотное и гидроксильное число. Большая часть заводов используют устаревший метод, заключающийся в отборе образца из реактора и тестировании его в лаборатории. Этот процесс занимает 15-30 минут, в течении которых химическая реакция продолжается и показатели продукта изменяются. Вмонтированные в реактор вискозиметры не решают этой проблемы. На современных реакторах для этих целей устанавливаются специальные измерительные системы, определяющие все эти параметры процесса в режиме настоящего времени.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на

Прозрачная полиэфирная смола. Для чего и как?

Очень интересная статья о прозрачной полиэфирке итальянскоф фирмы Sirca.
Почти стихи
Лично я за эпоксидные смолы, уж больно стирол страшный)
Но столько полезной информации я не смогла обойти стороной.
А так как я люблю делиться информацие, вот собственно и делюсь)
Сразу уточню, статья не моя, нашла в вк, полагаю, что автор В.Агафонов. и тестовые образцы и фото тоже, скорее всего)

Прозрачная полиэфирная смола SIRCA 113НС: возможности и технологии
В последнее время на Российском рынке всё больше набирают популярность прозрачные изделия. Чаще всего от наших клиентов мы слышим вопросы, касающиеся изготовления прозрачных столешниц, внутри которых размещаются декоративные элементы.

Безусловно, наиболее популярным является массив дерева, особенно благородных пород, но и прочие натуральные элементы декора тоже встречаются, например, ракушки, небольшие камни, листья и т.д. Порой встречаются и более уникальные запросы, например, прозрачные скульптуры различного размера, элементы светового оборудования.

Конечно, мы не можем обойти все эти запросы стороной и активно изучаем данное направление композитного бизнеса. Окно в Европу Для начала посмотрим на опыт западных коллег. В Европе достаточно давно и успешно используются прозрачные смолы для изготовления широкого спектра изделий. Среди них прозрачные раковины, элементы декора, бижутерия, предметы ванной комнаты, прозрачные кухонные принадлежности, светильники. Немного теории: преимущества и недостатки смол Какие варианты прозрачных смол вообще существуют в природе?
Список получается не очень большой:
Акриловые
Полиуретановые
Эпоксидные
Полиэфирные
Все эти смолы присутствуют на Российском рынке, но прозрачную акриловую смолу приобрести довольно сложно – слишком редко встречается. Хотя обладает очень неплохими показателями в данной сфере.
Полиуретановые смолы встречают чаще, они более известны под названием «пластики». В нашем ассортименте также присутствуют эти материалы производства компании Smooth On (Crystal Clear, Clear Flex). По своей природе полиуретановые смолы не устойчивы к ультрафиолету, но прозрачные полиуретаны изготавливаются на алифатической основе, и именно это обеспечивает им устойчивость к ультрафиолету. Данные смолы не содержат растворителей и не имеют резкого запаха. Но главным минусом их использования является цена, которая начинается от 2 000 рублей за килограмм. Как следствие, изделия из неё получаются достаточно дорогими и неконкурентными на рынке.
Наибольшее распространение в России получили прозрачные эпоксидные смолы. Все смолы разные, но про основные недостатки эпоксидов рассказываем: Во-первых, это желтоватый оттенок. Часто бывает, что при изготовлении небольших изделий смола показывает отличную прозрачность и отсутствие цвета. Но при изготовлении изделий большей толщины начинает проявляться желтизна. Во-вторых, неустойчивость к ультрафиолету. В-третьих, даже при небольшом нагреве резко возрастает эластичность. Проще говоря, если изделие полежит на солнышке 2-3 часа, то вы сможете без особых усилий его согнуть. Конечно же, изделие примет свою первоначальную форму и при охлаждении эластичность также резко сократится, но это свойство всё равно не доставит большой радости конечному пользователю. Ещё раз повторимся: данные свойства не распространяются на все эпоксидные смолы, для подробной консультации по продуктам следует обратиться к менеджеру. Ну и, пожалуй, самым главным недочетом является цена, которая начинается где-то от 700 рублей за килограмм и растёт по мере исключения из смолы её недостатков. С другой стороны, эпоксидные смолы не содержат растворителей, следовательно, не имеют резкого запаха.
Полиэфирные смолы менее распространены в России, чем эпоксидные. Но они активно набирают популярность среди производителей. Самым главным фактором роста спроса является цена, которая варьируется в пределах 200-300 рублей за килограмм. При изготовлении прозрачной столешницы в среднем расходуется 50 килограмм смолы и цена здесь, безусловно, играет не последнюю роль. Полиэфирные смолы также имеют свои недостатки: Во-первых, они содержат в себе стирол, который активно выделяется в процессе отверждения и имеет характерный резкий запах. Во-вторых, неустойчивость к ультрафиолету. В-третьих, усадка готового изделия. Ноу-хау или как мы нашли оптимальное решение цена-качество Технологи нашей компании нашли решение с оптимальным сочетанием цены и качества. Это прозрачная полиэфирная смола HC 113 производства итальянской компании Sirca в сочетании с пластифицирующей смолой HX 104 S15. Используя такое сочетание смол, удалось практически полностью исключить усадку, а наличие в смоле HC 113 УФ фильтра обеспечивает устойчивость к ультрафиолету. Пластифицирующая смола HX 104 S15 чуть дешевле, чем HC 113, поэтому введение данной смолы совершенно не увеличивает стоимость готового изделия. А низкая вязкость смолы позволяет легко избавляться от пузырей воздуха, поэтому в большинстве случаев дегазация материала не потребуется. Плюсы перекрывают все минусы
Минусом использования этих материалов является некоторая сложность в работе, но сокращение стоимости готового изделия более чем в два раза с лихвой покрывает данный недостаток.
Основное требование – это крайне точное введение катализатора, количество которого может колебаться в диапазоне от 0,3% до 2% по весу. Мы настоятельно рекомендуем вводить катализатор по весу материала с точностью до 0,1%. Материалы выбрали и в путь Рассмотрим возможные варианты работы со смолой HC 113.
Заливка в один слой
Уровень сложности: просто
Для чего? Например, для изготовления прозрачных листов для последующей фрезеровки и изготовления элементов светового оборудования.
Как это сделать? В данном случае можно изготавливать листы толщиной до 3 сантиметров, не прибегая к использованию пластифицирующей смолы. Единственной проблемой тут является подбор необходимого количества катализатора. Наиболее безопасным вариантом будет ввести 0,3 — 0,5%, но это увеличит время отверждения. В условиях производства это не всегда выгодно, поэтому тут следует подбирать дозировку относительно условий цеха. Если стоит задача изготавливать более толстые листы, то следует ввести в смолу HC 113 пластификатор HX 104 S15. Вводить его можно до 20% по весу. Технология смешивания довольно проста: отмерить необходимое количество материала, добавить пластифицирующую смолу HX 104 S15 в HC 113 и промешивать механическим миксером на низких оборотах до получения однородной массы, но не менее 3 минут. Пластифицирующая смола снижает скорость реакции, усадку, экзотермический пик и позволяет изготавливать более толстые отливки в один слой. В качестве матрицы следует использовать идеально глянцевые поверхности, например, стекло, это позволит минимизировать дальнейшую шлифовку и полировку. Ещё одной важной особенностью данной смолы является полное отсутствие парафина в её составе, а это приводит к тому, что в контакте с воздухом реакция очень сильно замедляется. Проще говоря, верхняя часть изделия, которая контактировала с воздухом, останется липкой. Чтобы этого избежать, можно напылить парафин в стироле на поверхность смолы, либо накрыть гладкой, глянцевой ответной частью матрицы. Но в любом случае необходимо дождаться полного выхода пузырей воздуха из смолы. Что делать, если Вы не использовали ни один из этих методов и получили липкую поверхность изделия? Для того, чтобы добиться глянца на этой поверхности, её следует обильно помыть ацетоном, после чего следует шлифовка и полировка.
Изготовление ламинатов
Уровень сложности: несложно
Для чего? Например, для изготовления крупных скульптур.
Изготовление ламината со смолой HC 113 ничем не отличается от стандартной технологии. Единственная рекомендация — использовать порошковый стекломат, потому что он лучше пропитывается и связующее лучше растворяется в смоле. Ламинат получается бесцветный, но мутный из-за стекломата. На нем подробно останавливаться не будем.
Изготовление отливок с декоративными элементами, подвешенными в смоле
Уровень сложности: сложно
А в чем сложность-то?
Сложность заключается в том, что декоративные элементы либо тонут, либо всплывают. Поэтому в данном случае необходимо заливать смолу слоями, при этом очень важным является момент, когда следует заливать следующий слой.
Для чего?
Для изготовления столешниц, сувенирной продукции
Как это сделать?
Рассмотрим на простом примере. Мы залили первый слой, затем следует дождаться момента. Когда гелеобразование в этом слое уже началось, но слой ещё не дает усадку, теперь выкладываем наш декор, после этого заливаем второй слой. Очень важно. контролировать количество отвердителя: первый слой будет нагреваться, и полимеризация второго слоя будет происходить в разы быстрее. Данный эффект может привести к кипению смолы и растрескиванию. Поэтому во втором слое количество отвердителя должно быть меньше, можно снизить до 0,3%. При литье слоями обязательным условием является использование пластифицирующей смолы. В противном случае высок риск того, что в готовом изделии будет виден стык между слоями смолы. Кроме этого, отсутствие пластифицирующей смолы сильно увеличивает риск кипения и растрескивания. Поговорим о декоре Декор также может оказывать не последнее влияние на качество конечного изделия. Наиболее сложным является натуральный декор, содержащий в себе много пор, полостей и воздуха. К этому списку относятся – дерево, шишки, орехи и т.д. Все эти элементы необходимо предварительно обработать катализированной смолой, при этом смолу следует наносить тонкими слоями в 3-4 слоя и дожидаться отверждения предыдущего слоя, прежде чем нанести следующий. Смолу в данном случае можно использовать абсолютно любую. Данная процедура закроет все поры и предотвратит выход воздуха во время заливки в массе. А вот что происходит, если этого не сделать: С твердым натуральным декором работать чуть проще. К нему относятся – камни, ракушки и т.д. Этот декор не имеет пор и не требует предварительной обработки. Но он может деформироваться при нагреве, в тот момент, когда смола отверждается, а это приведёт к растрескиванию смолы. Чтобы этого избежать, следует использовать пластифицирующую смолу и небольшое количество отвердителя. Отвердитель рассчитывается исходя из массы заливки. Так, например, если мы заливаем порядка 100 грамм смолы, то можем добавить 1 — 1,5% отвердителя, если заливаем разом 5 кг, то количество отвердителя следует снизить до 0,3 — 0,5%. С хрупким натуральным декором, например, опавшей листвой, следует быть осторожным. В виду того, что в смоле содержится стирол, данный декор может пострадать при заливке. Аналогичная ситуация с окрашенным декором. Прежде чем приступать к изготовлению изделия, проведите пару тестовых отливок, чтобы посмотреть, как ведёт себя ваш декор в смоле.
Итак, используя прозрачную полиэфирную смолу 113НС, можно развернуть широкое поле деятельности. Надеемся, наши заметки и рекомендации вдохновят вас на собственные эксперименты и помогут вам в процессе работы!