Die Entwicklung vonungesättigtes PolyesterharzProdukte haben eine mehr als 70-jährige Geschichte.In so kurzer Zeit haben sich ungesättigte Polyesterharzprodukte hinsichtlich Leistung und technischem Niveau rasant weiterentwickelt.Seitdem haben sich die einst ungesättigten Polyesterharzprodukte zu einer der größten Sorten in der duroplastischen Harzindustrie entwickelt.Bei der Entwicklung ungesättigter Polyesterharze entstehen nach und nach technische Informationen zu Produktpatenten, Wirtschaftszeitschriften, Fachbüchern etc.Bisher gibt es jedes Jahr Hunderte von Erfindungspatenten, die sich auf ungesättigtes Polyesterharz beziehen.Es ist ersichtlich, dass die Produktions- und Anwendungstechnologie von ungesättigtem Polyesterharz mit der Entwicklung der Produktion immer ausgereifter geworden ist und nach und nach ein eigenes einzigartiges und vollständiges technisches System der Produktions- und Anwendungstheorie gebildet hat.Im vergangenen Entwicklungsprozess haben ungesättigte Polyesterharze einen besonderen Beitrag zur allgemeinen Verwendung geleistet.In Zukunft wird es zu einigen Spezialgebieten kommen und gleichzeitig werden die Kosten für Allzweckharze gesenkt.Im Folgenden sind einige interessante und vielversprechende ungesättigte Polyesterharztypen aufgeführt, darunter: Harz mit geringer Schrumpfung, flammhemmendes Harz, zähmachendes Harz, Harz mit geringer Styrolverflüchtigung, korrosionsbeständiges Harz, Gelcoatharz, lichthärtendes Harz. Ungesättigte Polyesterharze, kostengünstige Harze mit besonderen Eigenschaften und leistungsstarke Baumfinger, synthetisiert mit neuen Rohstoffen und Verfahren.
1.Harz mit geringer Schrumpfung
Diese Harzsorte ist möglicherweise nur ein altes Thema.Ungesättigtes Polyesterharz geht beim Aushärten mit einer starken Schrumpfung einher, und die allgemeine Volumenschrumpfungsrate beträgt 6-10 %.Diese Schrumpfung kann das Material stark verformen oder sogar reißen, nicht beim Formpressverfahren (SMC, BMC).Um diesen Mangel zu beheben, werden üblicherweise thermoplastische Harze als Additive mit geringer Schrumpfung verwendet.Ein Patent auf diesem Gebiet wurde 1934 an DuPont erteilt, Patentnummer US 1.945.307.Das Patent beschreibt die Copolymerisation dibasischer Antilopensäuren mit Vinylverbindungen.Offensichtlich war dieses Patent seinerzeit Vorreiter bei der schrumpfungsarmen Technologie für Polyesterharze.Seitdem widmen sich viele Menschen der Erforschung von Copolymersystemen, die damals als Kunststofflegierungen galten.Im Jahr 1966 wurden die schrumpfarmen Harze von Marco erstmals im Formenbau und in der industriellen Produktion eingesetzt.
Die Plastics Industry Association nannte dieses Produkt später „SMC“, was „Sheet Moulding Compound“ bedeutet, und seine schrumpfungsarme Vormischung „BMC“, was Bulk Moulding Compound bedeutet.Bei SMC-Platten ist es im Allgemeinen erforderlich, dass die aus Harz geformten Teile eine gute Passungstoleranz, Flexibilität und Glanz der Klasse A aufweisen und Mikrorisse auf der Oberfläche vermieden werden sollten, was eine geringe Schrumpfungsrate des passenden Harzes erfordert.Natürlich haben viele Patente diese Technologie seitdem verbessert und verbessert, und das Verständnis des Mechanismus des Low-Shrinkage-Effekts ist nach und nach gereift, und je nach Bedarf sind verschiedene Low-Shrinkage-Mittel oder Low-Profile-Additive entstanden.Häufig verwendete Additive mit geringer Schrumpfung sind Polystyrol, Polymethylmethacrylat und dergleichen.
2. Flammhemmendes Harz
Manchmal sind flammhemmende Materialien genauso wichtig wie die Rettung von Medikamenten, und flammhemmende Materialien können das Auftreten von Katastrophen verhindern oder verringern.In Europa ist die Zahl der Brandtoten im letzten Jahrzehnt aufgrund des Einsatzes von Flammschutzmitteln um etwa 20 % zurückgegangen.Auch die Sicherheit flammhemmender Materialien selbst ist sehr wichtig.Es ist ein langsamer und schwieriger Prozess, die Art der in der Industrie verwendeten Materialien zu standardisieren.Derzeit führt die Europäische Gemeinschaft Gefahrenbewertungen für viele Flammschutzmittel auf Halogenbasis und Halogen-Phosphor durch.Viele davon werden zwischen 2004 und 2006 fertiggestellt. Derzeit verwendet unser Land im Allgemeinen chlorhaltige oder bromhaltige Diole oder zweibasige Säurehalogenersatzstoffe als Rohstoffe zur Herstellung reaktiver flammhemmender Harze.Halogenflammschutzmittel erzeugen beim Verbrennen viel Rauch und gehen mit der Bildung von stark reizendem Halogenwasserstoff einher.Der dichte Rauch und der giftige Smog, der beim Verbrennungsprozess entsteht, verursachen großen Schaden für den Menschen.
Mehr als 80 % der Brandunfälle werden dadurch verursacht.Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Flammschutzmitteln auf Brom- oder Wasserstoffbasis besteht darin, dass bei der Verbrennung korrosive und umweltschädliche Gase entstehen, die zu Schäden an elektrischen Bauteilen führen.Die Verwendung anorganischer Flammschutzmittel wie hydratisiertem Aluminiumoxid, Magnesium, Baldachin, Molybdänverbindungen und anderen flammhemmenden Additiven kann flammhemmende Harze mit geringer Rauchentwicklung und geringer Toxizität erzeugen, obwohl sie offensichtliche Rauchunterdrückungseffekte haben.Wenn jedoch die Menge des anorganischen flammhemmenden Füllstoffs zu groß ist, erhöht sich nicht nur die Viskosität des Harzes, was der Konstruktion nicht förderlich ist, sondern wirkt sich auch negativ aus, wenn dem Harz eine große Menge an additivem Flammschutzmittel zugesetzt wird die mechanische Festigkeit und die elektrischen Eigenschaften des Harzes nach dem Aushärten.
Derzeit wird in vielen ausländischen Patenten über die Technologie der Verwendung von Flammschutzmitteln auf Phosphorbasis zur Herstellung flammhemmender Harze mit geringer Toxizität und geringer Rauchentwicklung berichtet.Flammschutzmittel auf Phosphorbasis haben eine erhebliche flammhemmende Wirkung.Die bei der Verbrennung erzeugte Metaphosphorsäure kann in einen stabilen Polymerzustand polymerisiert werden, eine Schutzschicht bilden, die Oberfläche des Verbrennungsobjekts bedecken, Sauerstoff isolieren, die Dehydrierung und Karbonisierung der Harzoberfläche fördern und einen karbonisierten Schutzfilm bilden.Dadurch wird eine Verbrennung verhindert und gleichzeitig können phosphorbasierte Flammschutzmittel auch in Verbindung mit Halogen-Flammschutzmitteln verwendet werden, was einen sehr offensichtlichen synergistischen Effekt hat.Natürlich ist die zukünftige Forschungsrichtung von flammhemmendem Harz geringer Rauch, geringe Toxizität und niedrige Kosten.Das ideale Harz ist rauchfrei, wenig toxisch, kostengünstig, greift das Harz nicht an, verfügt über inhärente physikalische Eigenschaften, erfordert keine Zugabe zusätzlicher Materialien und kann direkt in der Harzproduktionsanlage hergestellt werden.
3.Verstärkungsharz
Im Vergleich zu den ursprünglichen ungesättigten Polyesterharzsorten wurde die aktuelle Harzzähigkeit erheblich verbessert.Mit der Entwicklung der nachgelagerten Industrie für ungesättigte Polyesterharze werden jedoch immer mehr neue Anforderungen an die Leistung ungesättigter Harze gestellt, insbesondere im Hinblick auf die Zähigkeit.Die Sprödigkeit ungesättigter Harze nach dem Aushärten ist fast zu einem wichtigen Problem geworden, das die Entwicklung ungesättigter Harze einschränkt.Ob es sich um ein gegossenes Kunsthandwerksprodukt oder ein geformtes oder gewickeltes Produkt handelt, die Bruchdehnung wird zu einem wichtigen Indikator für die Beurteilung der Qualität von Harzprodukten.
Derzeit verwenden einige ausländische Hersteller die Methode der Zugabe von gesättigtem Harz, um die Zähigkeit zu verbessern.Diese Methode gehört zum Beispiel durch die Zugabe von gesättigtem Polyester, Styrol-Butadien-Kautschuk und carboxyterminiertem (suo-) Styrol-Butadien-Kautschuk usw. zur physikalischen Vorspannmethode.Es kann auch verwendet werden, um Blockpolymere in die Hauptkette von ungesättigtem Polyester einzuführen, beispielsweise in die durchdringende Netzwerkstruktur, die aus ungesättigtem Polyesterharz, Epoxidharz und Polyurethanharz besteht, was die Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit des Harzes erheblich verbessert.Diese Vorspannmethode gehört zur chemischen Vorspannmethode.Es kann auch eine Kombination aus physikalischem und chemischem Vorspannen verwendet werden, beispielsweise das Mischen eines reaktiveren ungesättigten Polyesters mit einem weniger reaktiven Material, um die gewünschte Flexibilität zu erreichen.
Derzeit werden SMC-Platten aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Designflexibilität häufig in der Automobilindustrie eingesetzt.Für wichtige Teile wie Automobilverkleidungen, Hecktüren und Außenverkleidungen ist eine gute Zähigkeit erforderlich, beispielsweise für Automobilaußenverkleidungen.Die Protektoren können sich in begrenztem Umfang zurückbiegen und nach einem leichten Aufprall wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren.Durch die Erhöhung der Zähigkeit des Harzes gehen während des Baus häufig andere Eigenschaften des Harzes verloren, wie z. B. Härte, Biegefestigkeit, Hitzebeständigkeit und Aushärtegeschwindigkeit.Die Verbesserung der Zähigkeit des Harzes ohne Verlust anderer inhärenter Eigenschaften des Harzes ist zu einem wichtigen Thema in der Forschung und Entwicklung ungesättigter Polyesterharze geworden.
4. Flüchtiges Harz mit niedrigem Styrolgehalt
Bei der Verarbeitung von ungesättigtem Polyesterharz kann das flüchtige, giftige Styrol großen Schaden für die Gesundheit der Bauarbeiter verursachen.Gleichzeitig wird Styrol in die Luft abgegeben, was ebenfalls zu einer erheblichen Luftverschmutzung führt.Daher begrenzen viele Behörden die zulässige Styrolkonzentration in der Luft der Produktionswerkstatt.In den Vereinigten Staaten liegt der zulässige Expositionswert (zulässige Expositionshöhe) beispielsweise bei 50 ppm, während in der Schweiz der PEL-Wert bei 25 ppm liegt. Ein so niedriger Gehalt ist nicht einfach zu erreichen.Auch eine starke Belüftung ist nur begrenzt möglich.Gleichzeitig führt eine starke Belüftung auch zum Verlust von Styrol von der Oberfläche des Produkts und zur Verflüchtigung einer großen Menge Styrol in die Luft.Um einen Weg zu finden, die Verflüchtigung von Styrol aus der Wurzel zu reduzieren, ist es daher noch notwendig, diese Arbeiten in der Harzproduktionsanlage abzuschließen.Dies erfordert die Entwicklung von Harzen mit geringer Flüchtigkeit von Styrol (LSE), die die Luft nicht oder weniger verschmutzen, oder von ungesättigten Polyesterharzen ohne Styrolmonomere.
Die Reduzierung des Gehalts an flüchtigen Monomeren war in den letzten Jahren ein Thema, das von der ausländischen Industrie für ungesättigte Polyesterharze entwickelt wurde.Derzeit werden viele Methoden verwendet: (1) die Methode der Zugabe von Inhibitoren mit geringer Flüchtigkeit;(2) Bei der Formulierung ungesättigter Polyesterharze ohne Styrolmonomere werden Divinyl-, Vinylmethylbenzol- und α-Methylstyrol als Ersatz für Vinylmonomere verwendet, die Styrolmonomere enthalten.(3) Die Formulierung ungesättigter Polyesterharze mit Monomeren mit niedrigem Styrolgehalt besteht darin, die oben genannten Monomere und Styrolmonomere zusammen zu verwenden, beispielsweise unter Verwendung von Diallylphthalat. Die Verwendung hochsiedender Vinylmonomere wie Ester und Acrylcopolymere mit Styrolmonomeren: (4) Eine weitere Methode zur Verringerung der Verflüchtigung von Styrol besteht darin, andere Einheiten wie Dicyclopentadien und seine Derivate in das Harzgerüst ungesättigter Polyester einzuführen, um eine niedrige Viskosität zu erreichen und letztendlich den Gehalt an Styrolmonomer zu reduzieren.
Bei der Suche nach einer Möglichkeit, das Problem der Styrolverflüchtigung zu lösen, ist es notwendig, die Anwendbarkeit des Harzes auf bestehende Formverfahren wie Oberflächensprühen, Laminierungsverfahren, SMC-Formverfahren, die Kosten für Rohstoffe für die industrielle Produktion usw. umfassend zu berücksichtigen die Kompatibilität mit dem Harzsystem., Harzreaktivität, Viskosität, mechanische Eigenschaften des Harzes nach dem Formen usw. In meinem Land gibt es keine klare Gesetzgebung zur Beschränkung der Verflüchtigung von Styrol.Allerdings ist es angesichts der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen und des wachsenden Bewusstseins der Menschen für die eigene Gesundheit und den Umweltschutz nur eine Frage der Zeit, bis für ein Land mit ungesättigten Verbrauchern wie uns entsprechende Gesetze erforderlich sind.
5. Korrosionsbeständiges Harz
Eine der größeren Einsatzmöglichkeiten ungesättigter Polyesterharze ist ihre Korrosionsbeständigkeit gegenüber Chemikalien wie organischen Lösungsmitteln, Säuren, Basen und Salzen.Gemäß der Einführung von Netzwerkexperten für ungesättigte Harze werden die aktuellen korrosionsbeständigen Harze in die folgenden Kategorien unterteilt: (1) o-Benzol-Typ;(2) Isobenzol-Typ;(3) p-Benzol-Typ;(4) Bisphenol-A-Typ;(5) Vinylestertyp;und andere wie der Xylol-Typ, der Typ einer halogenhaltigen Verbindung usw. Nach jahrzehntelanger kontinuierlicher Forschung durch mehrere Generationen von Wissenschaftlern wurden die Korrosion von Harz und der Mechanismus der Korrosionsbeständigkeit gründlich untersucht.Das Harz wird durch verschiedene Methoden modifiziert, beispielsweise durch die Einführung eines molekularen Gerüsts, das einer Korrosion nur schwer widerstehen kann, in ungesättigtes Polyesterharz oder durch die Verwendung von ungesättigtem Polyester, Vinylester und Isocyanat zur Bildung einer interpenetrierenden Netzwerkstruktur, die für die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit sehr wichtig ist des Harzes.Die Korrosionsbeständigkeit ist sehr effektiv und das durch Mischen von Säureharz hergestellte Harz kann auch eine bessere Korrosionsbeständigkeit erreichen.
Im Vergleich zuEpoxidharze,Die geringen Kosten und die einfache Verarbeitung ungesättigter Polyesterharze sind zu großen Vorteilen geworden.Laut Experten für ungesättigte Harznetze ist die Korrosionsbeständigkeit von ungesättigtem Polyesterharz, insbesondere die Alkalibeständigkeit, weitaus schlechter als die von Epoxidharz.Kann Epoxidharz nicht ersetzen.Gegenwärtig hat der Aufstieg korrosionsbeständiger Böden Chancen und Herausforderungen für ungesättigte Polyesterharze geschaffen.Daher hat die Entwicklung spezieller Korrosionsschutzharze große Perspektiven.
Gelcoat spielt bei Verbundwerkstoffen eine wichtige Rolle.Es spielt nicht nur eine dekorative Rolle auf der Oberfläche von FRP-Produkten, sondern spielt auch eine Rolle bei der Verschleißfestigkeit, Alterungsbeständigkeit und chemischen Korrosionsbeständigkeit.Laut Experten des Netzwerks für ungesättigte Harze besteht die Entwicklungsrichtung von Gelcoat-Harz darin, Gelcoat-Harz mit geringer Styrolverflüchtigung, guter Lufttrocknung und starker Korrosionsbeständigkeit zu entwickeln.Es gibt einen großen Markt für hitzebeständige Gelcoats aus Gelcoatharzen.Wenn das FVK-Material längere Zeit in heißes Wasser getaucht wird, bilden sich Blasen auf der Oberfläche.Gleichzeitig kommt es durch das allmähliche Eindringen von Wasser in das Verbundmaterial zu einer allmählichen Vergrößerung der oberflächlichen Blasen.Die Blasen beeinträchtigen nicht nur das Aussehen des Gelcoats, sondern verringern auch nach und nach die Festigkeitseigenschaften des Produkts.
Cook Composites and Polymers Co. aus Kansas, USA, verwendet Epoxid- und Glycidylether-terminierte Methoden, um ein Gelcoatharz mit niedriger Viskosität und ausgezeichneter Wasser- und Lösungsmittelbeständigkeit herzustellen.Darüber hinaus verwendet das Unternehmen auch Polyether-Polyol-modifiziertes und epoxidterminiertes Harz A (flexibles Harz) und Dicyclopentadien (DCPD)-modifiziertes Harz B (starres Harz), die beide nach dem Compoundieren keine Wasserbeständigkeit aufweisen haben nicht nur eine gute Wasserbeständigkeit, sondern auch eine gute Zähigkeit und Festigkeit.Lösungsmittel oder andere niedermolekulare Substanzen dringen durch die Gelcoatschicht in das FRP-Materialsystem ein und werden zu einem wasserbeständigen Harz mit hervorragenden Gesamteigenschaften.
7.Lichthärtendes ungesättigtes Polyesterharz
Die lichthärtenden Eigenschaften von ungesättigtem Polyesterharz sind eine lange Topfzeit und eine schnelle Aushärtungsgeschwindigkeit.Ungesättigte Polyesterharze können die Anforderungen zur Begrenzung der Verflüchtigung von Styrol durch Lichthärtung erfüllen.Durch die Weiterentwicklung von Photosensibilisatoren und Beleuchtungsgeräten wurde der Grundstein für die Entwicklung lichthärtbarer Harze gelegt.Verschiedene UV-härtbare ungesättigte Polyesterharze wurden erfolgreich entwickelt und in großen Mengen in die Produktion gebracht.Durch den Einsatz dieses Verfahrens werden die Materialeigenschaften, die Prozessleistung und die Oberflächenverschleißfestigkeit verbessert und auch die Produktionseffizienz verbessert.
8. Kostengünstiges Harz mit besonderen Eigenschaften
Zu diesen Harzen gehören geschäumte Harze und wässrige Harze.Derzeit ist die Knappheit der Holzenergie tendenziell steigend.Auch in der holzverarbeitenden Industrie mangelt es an Fachkräften, die zunehmend bezahlt werden.Solche Bedingungen schaffen die Voraussetzungen für den Eintritt technischer Kunststoffe in den Holzmarkt.Ungesättigte Schaumharze und wasserhaltige Harze werden aufgrund ihrer geringen Kosten und hohen Festigkeitseigenschaften als Kunsthölzer in der Möbelindustrie entwickelt.Die Anwendung wird am Anfang langsam sein, und dann wird diese Anwendung mit der kontinuierlichen Verbesserung der Verarbeitungstechnologie schnell entwickelt.
Ungesättigte Polyesterharze können geschäumt werden, um geschäumte Harze herzustellen, die als Wandpaneele, vorgeformte Badezimmertrennwände und mehr verwendet werden können.Die Zähigkeit und Festigkeit des geschäumten Kunststoffs mit ungesättigtem Polyesterharz als Matrix sind besser als die von geschäumtem PS;es ist einfacher zu verarbeiten als geschäumtes PVC;Die Kosten sind niedriger als bei geschäumtem Polyurethan-Kunststoff, und der Zusatz von Flammschutzmitteln kann ihn auch flammhemmend und alterungsbeständig machen.Obwohl die Anwendungstechnik für Harze bereits ausgereift ist, wurde der Anwendung von geschäumtem ungesättigtem Polyesterharz in Möbeln noch nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt.Nach Untersuchungen haben einige Harzhersteller großes Interesse an der Entwicklung dieses neuen Materialtyps.Einige Hauptprobleme (Hautbildung, Wabenstruktur, Gel-Schaum-Zeit-Verhältnis, Kontrolle der exothermen Kurve) wurden vor der kommerziellen Produktion nicht vollständig gelöst. Bis eine Antwort vorliegt, kann dieses Harz aufgrund seiner geringen Kosten nur in der Möbelindustrie eingesetzt werden. Einmal Wenn diese Probleme gelöst sind, wird dieses Harz in Bereichen wie flammhemmenden Schaummaterialien weit verbreitet sein, anstatt nur seine Wirtschaftlichkeit zu nutzen.
Wasserhaltige ungesättigte Polyesterharze können in zwei Typen unterteilt werden: den wasserlöslichen Typ und den Emulsionstyp.Bereits in den 1960er Jahren gab es im Ausland Patente und Literaturberichte auf diesem Gebiet.Bei wasserhaltigem Harz wird dem Harz Wasser als Füllstoff aus ungesättigtem Polyesterharz zugesetzt, bevor das Harz geliert. Der Wassergehalt kann bis zu 50 % betragen.Ein solches Harz wird WEP-Harz genannt.Das Harz zeichnet sich durch niedrige Kosten, geringes Gewicht nach dem Aushärten, gute Flammhemmung und geringe Schrumpfung aus.Die Entwicklung und Erforschung von wasserhaltigem Harz begann in meinem Land in den 1980er Jahren und es ist ein langer Zeitraum vergangen.In Bezug auf die Anwendung wurde es als Verankerungsmittel verwendet.Wässriges ungesättigtes Polyesterharz ist eine neue Art von UPR.Die Technologie im Labor wird immer ausgereifter, die Anwendung wird jedoch immer weniger erforscht.Die Probleme, die weiter gelöst werden müssen, sind die Stabilität der Emulsion, einige Probleme beim Härtungs- und Formprozess und das Problem der Kundenfreigabe.Im Allgemeinen können 10.000 Tonnen ungesättigtes Polyesterharz jedes Jahr etwa 600 Tonnen Abwasser produzieren.Wenn die im Produktionsprozess von ungesättigtem Polyesterharz erzeugte Schrumpfung zur Herstellung von wasserhaltigem Harz genutzt wird, werden die Harzkosten gesenkt und das Problem des Umweltschutzes bei der Produktion gelöst.
Wir handeln mit folgenden Harzprodukten: ungesättigtes Polyesterharz;Vinylharz;Gelcoat-Harz;Epoxidharz.
Wir produzieren auchGlasfaser-Direktroving,Glasfasermatten, Glasfasernetz, UndGlasfasergewebe.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.06.2022
