ترکیبات قالب گیری رزین پلی استر غیر اشباع، یکی از مهمترین ترکیباتی هستند که در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع الکترونیکی و... به کار می‌روند. این ترکیبات برای افزایش خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی رزین پلی استر به کار می‌روند. اگر بخواهیم یک توضیح کوتاه در مورد رزین پلی استری غیر اشباع چیست به شما بگوییم باید گفت که رزین پلی استر غیر اشباع یک نوع رزین پلی استر است که دارای دو گروه عامل‌های شیمیایی است. این گروه‌ها شامل گروه‌های استر و الکن هستند. رزین پلی استر غیر اشباع با فعال شدن الکن‌ها با استفاده از مواد نفوذ دهنده، مثل پراکسید بنزوئیل، به یک ماده پلیمری تبدیل می‌شود که در قالب گیری استفاده می‌شود.
ما در این مقاله به بررسی
ترکیبات قالب گیری رزین پلی استر غیر اشباع
روش تولید رزین پلی استر غیر اشباع
حلال رزین پلی استری غیر اشباع
فرمول ساخت رزین پلی استری
نحوه قالب گیری رزین پلی استری غیر اشباع
ترکیبات قالب گیری رزین پلی استر غیر اشباع
ترکیبات قالب گیری رزین پلی استر غیر اشباع شامل موادی هستند که به منظور بهبود خواص رزین پلی استر در قالب گیری به آن اضافه می‌شوند. این ترکیبات شامل عوامل زیر هستند:
عوامل تقویت کننده مانند الیاف شیشه، کربن و آرامید، به منظور افزایش مقاومت به کشش و فشار در قالب گیری اضافه می‌شوند.
عوامل پر کننده مانند سیلیس، تالک و کائولن، به منظور کاهش هزینه و وزن قالب در قالب گیری اضافه می‌شوند.
عوامل نفوذ دهنده مانند پراکسید بنزوئیل، به منظور فعال سازی الکن‌ها در رزین پلی استر غیر اشباع اضافه می‌شوند.
عوامل آغشتگی مانند آمین ها و ایزوسیانات ها، به منظور فعال سازی گروه‌های استر در رزین پلی استر غیر اشباع اضافه می‌شوند.
عوامل ضد اکسیداسیون مانند توکوفرول، به منظور جلوگیری از اکسیداسیون رزین پلی استر غیر اشباع در قالب گیری اضافه می‌شوند.
عوامل رنگ دهنده مانند پیگمنت‌ها، به منظور تغییر رنگ رزین پلی استر در قالب گیری اضافه می‌شوند.
عوامل افزایش دهنده ویسکوزیته مانند پلی‌استرهای پلی‌اکریلات، به منظور افزایش ویسکوزیته رزین پلی استر غیر اشباع در قالب گیری اضافه می‌شوند.
روش تولید رزین پلی استر غیر اشباع
تولید رزین پلی استر غیر اشباع به دو مرحله تقسیم می‌شود. در مرحله اول، تولید مونومرهای پلی استر غیر اشباع است و در مرحله دوم، تولید رزین پلی استر غیر اشباع با استفاده از مونومرها است.
برای تولید مونومرهای پلی استر غیر اشباع، از اتیلن گلیکول، اسید ترفتالیک و اسید مالئیک استفاده می‌شود. در این فرایند، ابتدا اتیلن گلیکول با اسید ترفتالیک و اسید مالئیک تحت شرایط خاصی، مانند دمای بالا و فشار بالا، ترکیب می‌شوند و به مونومرهای پلی استر غیر اشباع تبدیل می‌شوند.
در مرحل بعد، با استفاده از مونومرهای پلی استر غیر اشباع، رزین پلی استر غیر اشباع تولید می‌شود. برای تولید رزین پلی استر غیر اشباع، مونومرهای پلی استر غیر اشباع با فعال سازی الکن‌ها با استفاده از مواد نفوذ دهنده، مثل پراکسید بنزوئیل، به یک ماده پلیمری تبدیل می‌شوند. در این فرایند، مواد نفوذ دهنده با فعال سازی الکن‌ها، باعث شکستن دو گروه استر و الکن در مونومرهای پلی استر غیر اشباع می‌شوند و به یک ماده پلیمری تبدیل می‌شوند.
حلال رزین پلی استری غیر اشباع
حلال رزین پلی استر غیر اشباع معمولاً از ترکیبی از مواد شیمیایی تشکیل شده است که قابلیت نفوذ به داخل مونومرهای پلی استر غیر اشباع را دارند. این حلال باید قابلیت حل شدن در مونومرهای پلی استر غیر اشباع و همچنین قابلیت جداسازی از رزین پلی استر غیر اشباع را داشته باشد.همچنین باید با دقت و با توجه به خصوصیات مونومرهای پلی استر غیر اشباع و رزین پلی استر غیر اشباع، انتخاب شود.برخی از مواد شیمیایی که به عنوان حلال رزین پلی استر غیر اشباع استفاده می‌شوند عبارتند از:
پراکسید بنزوئیل به عنوان یک فعال کننده الکن در فرایند فعال سازی الکن‌ها استفاده می‌شود. پراکسید بنزوئیل با تولید رادیکال‌های آزاد، باعث شکستن دو گروه استر و الکن در مونومرهای پلی استر غیر اشباع می‌شود.
یکی دیگر از حلال ها تتراهیدروفوران که به دلیل قابلیت حل شدن در مونومرهای پلی استر غیر اشباع و همچنین قابلیت جداسازی از رزین پلی استر غیر اشباع، به عنوان یک حلال مناسب برای این فرایند شناخته شده است.
یک حلال دیگر که بسیار قوی است دی کلرو متان نام دارد که از ویژگی های آن قابلیت حل شدن و همچنین قابلیت جداسازی از رزین پلی استری است غیر اشباع است که در فرایند تولید رزین پلی استری غیر اشباع از آن استفاده می کنند.
فرمول ساخت رزین پلی استری
رزین پلی استری غیر اشباع به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی برتر، از جمله سختی، مقاومت به حرارت و شیمیایی، پایداری در برابر UV و ... بسیار محبوب است.فرمول ساخت رزین پلی استری به این صورت است که R1، R2 و R3 گروه‌های آلی هستند که معمولاً شامل گروه‌های متیل، اتیل، فنیل و ... هستند. همچنین، n برابر با تعداد تکرار واحدهای استر در زنجیره پلی استر است.
برای ساخت رزین پلی استر، مونومرهای استر (مثلاً اسید ترفتالیک و گلیکول) در حضور یک کاتالیزور، با هم واکنش می‌دهند و زنجیره پلی استری تشکیل می‌دهند. در این فرایند، گروه‌های استر به صورت ترکیبی با هم واکنش می‌دهند و در نتیجه، یک زنجیره طولانی پلی استر تشکیل می‌دهند.
در فرایند ساخت رزین پلی استر، برای افزایش خواص پلیمر، ممکن است از مونومرهای دیگری مانند گلیسرین، پتروشیمیکال‌های سخت کننده و ... استفاده شود. همچنین، برای بهبود خواص پلی استر، ممکن است از روش‌های مختلف مانند اصلاح سطح، تقویت با الیاف، افزایش مقاومت به حرارت و شیمیایی و ... استفاده شود.
نحوه قالب گیری رزین پلی استری غیر اشباع
رزین پلی استری غیر اشباع یک نوع پلیمر است که در آن دو گروه کربنی بین دو گروه استر قرار دارند. قالب گیری رزین پلی استری غیر اشباع به دو روش انجام می شود: روش پلیمریزاسیون جامد و روش پلیمریزاسیون محلول.
در روش پلیمریزاسیون جامد، مونومرهای استر با هم ترکیب می شوند و در حضور کاتالیزور مناسب، به زنجیره های پلی استر تبدیل می شوند. برای این کار، مونومرهای استر و کاتالیزور در یک قالب قرار داده می شوند و در دمای بالا و فشار بالا، واکنش شروع می شود. در این روش، پلیمر به صورت جامد در شکل می گیرد و پس از خنک شدن، از قالب خارج می شود.
در روش پلیمریزاسیون محلول، مونومرهای استر در یک حلال مناسب حل می شوند و به همراه کاتالیزور و با تحریک حرارتی، واکنش شروع می شود. در این روش، پلیمر به صورت محلول در حلال تشکیل می شود و پس از تقطیر حلال، پلیمر خالص به دست می آید.
در هر دو روش، برای بهبود خواص پلیمر، ممکن است از مواد افزودنی مانند گلیسرین و پتروشیمیکال های سخت کننده استفاده شود. همچنین، برای بهبود خواص سطحی، ممکن است از روش های اصلاح سطح و تقویت با الیاف استفاده شود. به علاوه، با افزایش دما و فشار در فرآیند قالب گیری، مقاومت پلیمر به حرارت و شیمیایی نیز افزایش می یابد.