رزین پلی استر

رزین پلی استر (Polyester resin) یکی از انواع رزین ها با ترکیبات مصنوعی میباشد. رزین های پلی استر در سطح جهانی به عنوان یکی از محبوب ترین رزین های ترموست شناخته می شوند. با ما همراه باشید تا انتهای مقاله.

رزین پلی استر چیست

رزین های پلی استر نوعی از رزین های مصنوعی هستند. که از واکنش اسیدهای آلی دوبازیک و الکل های پلی هیدریک تشکیل می شوند. انیدرید مالئیک (Maleic anhydride) یک ماده خام رایج با عملکرد دی اسیدی در رزین های پلی استر غیر اشباع است.

پلی استرها دسته ای از پلیمرها هستند که عملکرد استر در زنجیره اصلی تکرار می شود. پلی استرها نمونه ای کلاسیک از پلیمرهای پله ای رشد هستند که در آن یک اسید دو عامل (یا مرتبه بالاتر) یا آسیل هالید با یک الکل دو عملکردی (یا مرتبه بالاتر) واکنش نشان می دهد.

پلی استرها به صورت تجاری به صورت رزین های اشباع و غیر اشباع تولید می شوند. رایج ترین و بالاترین حجم پلی استر تولید شده پلی اتیلن ترفتالات (PET) است. که نمونه ای از پلی استر اشباع است. و در کاربردهایی مانند الیاف برای پوشاک و فرش، ظروف غذا و مایعات (مانند بطری های آب / نوشابه) کاربرد دارد.

کاربرد رزین پلی استر

رزین های پلی استر غیر اشباع در ترکیبات قالب گیری ورق، ترکیب قالب گیری فله و تونر پرینترهای لیزری استفاده می شود.

پانل های دیواری ساخته شده از رزین های پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس. به اصطلاح پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس (FRP) که معمولاً در رستوران ها، آشپزخانه ها، سرویس های بهداشتی و سایر مناطقی که نیاز به دیوارهای قابل شستشو با قابلیت نگهداری کم دارند استفاده می شود. آنها همچنین به طور گسترده در برنامه های کاربردی لوله های پخت شده در محل استفاده می شوند.

رزین پلی استر برای چه مواردی استفاده می شود؟

بیش از 2 میلیون تن رزین پلی استر غیراشباع برای سقف‌های مسطح، لوله‌ها، مخازن ذخیره‌سازی و سایر پوشش‌های ضدآب و همچنین قطعات با مشخصات بالا برای صنایع ساختمانی، دریایی، هوافضا و خودرو استفاده می‌شود.

کاربرد در صنایع جاده ای

وزارت حمل و نقل در ایالات متحده نیز آنها را برای استفاده به عنوان پوشش در جاده ها و پل ها مشخص می کند. در این برنامه آنها به عنوان پوشش های بتن پلی استر (PCO) شناخته می شوند. و معمولاً بر پایه اسید ایزوفتالیک هستند و با استایرن در سطوح بالا، معمولاً تا 50 درصد بریده می شوند.

پلی استرها نیز در چسب‌های انکربولت استفاده می‌شوند، اگرچه از مواد مبتنی بر اپوکسی نیز استفاده می‌شود. بسیاری از شرکت‌ها، سیستم‌های بدون استایرن را عمدتاً به دلیل مشکلات بو، اما همچنین به دلیل نگرانی در مورد اینکه استایرن یک سرطان‌زا بالقوه است، معرفی کرده‌اند. کاربردهای آب آشامیدنی نیز بدون استایرن را ترجیح می دهند. بیشتر رزین های پلی استر، مایعات چسبناک و کم رنگی هستند که از محلولی از پلی استر در یک رقیق کننده واکنشی تشکیل شده است. که معمولاً استایرن است،. اما می تواند شامل وینیل تولوئن و آکریلات های مختلف نیز باشد.

مزایا

رزین پلی استر دارای مزایای زیر است:

• مقاومت کافی در برابر آب و انواع مواد شیمیایی.
• مقاومت کافی در برابر عوامل جوی و فرسودگی.
• کم هزینه بودن.
• پلی استرها تا دمای 80 درجه سانتی گراد را تحمل می کنند.
• پلی استرها دارای الیاف شیشه ای مرطوب کننده خوبی هستند.
• انقباض نسبتاً کم بین 4 تا 8 درصد در طول پخت.
• محدوده انبساط حرارتی خطی از 100-200 x 10-6 K-1 است.

معایب

رزین پلی استر دارای معایب زیر است:

• بوی قوی استایرن
• مخلوط کردن آن نسبت به رزین های دیگر مانند اپوکسی دو قسمتی دشوارتر است.
• ماهیت سمی دود آن، و به ویژه کاتالیزور آن، MEKP، در صورت عدم استفاده از محافظ مناسب، خطر ایمنی ایجاد می کند.
• برای چسباندن بسیاری از بسترها مناسب نیست
• عمل آوری نهایی به احتمال زیاد ضعیف تر از مقدار مساوی رزین اپوکسی است

پلی استر غیر اشباع

پلی استرهای غیر اشباع، پلیمرهای تراکمی هستند. که از واکنش پلیول ها (که به عنوان الکل های پلی هیدروکسی نیز شناخته می شوند) و ترکیبات آلی با گروه های عاملی چندگانه الکل یا هیدروکسی، با اسیدهای دی بازیک غیراشباع و در برخی موارد اشباع شده تشکیل می شوند.

پلیول های معمولی مورد استفاده، گلیکول هایی از جمله اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول و دی اتیلن گلیکول هستند.

اسیدهای معمولی مورد استفاده عبارتند از فتالیک اسید، اسید ایزوفتالیک، اسید ترفتالیک و مالئیک انیدرید. آب، محصول جانبی تراکم واکنش‌های استری‌سازی، به‌طور پیوسته با تقطیر حذف می‌شود و واکنش را طبق اصل لو شاتلیه به پایان می‌رساند.

پلی استرهای غیراشباع معمولاً به عنوان محلول رزین در رقیق کننده واکنشی به قطعه سازان فروخته می شوند. استایرن رایج ترین رقیق کننده و استاندارد صنعتی است. رقیق کننده اجازه کنترل ویسکوزیته رزین را می دهد و همچنین در واکنش پخت شرکت می کند.

رزین اولیه مایع با اتصال زنجیره ای به جامد تبدیل می شود. این کار با ایجاد رادیکال‌های آزاد در پیوندهای غیراشباع انجام می‌شود. که در یک واکنش زنجیره‌ای به سایر پیوندهای غیراشباع در مولکول‌های مجاور منتشر می‌شوند. و آنها را در این فرآیند به هم پیوند می‌دهند.

مالئیک انیدرید و استایرن به عنوان کوپلیمرهای متناوب شناخته شده اند. و در واقع نمونه کتاب درسی این پدیده هستند. این یکی از دلایلی است که علیرغم تلاش های فزاینده برای جابجایی مواد مانند پیشنهاد 65 کالیفرنیا، جایگزین کردن استایرن در بازار به عنوان رقیق کننده واکنشی استاندارد صنعتی برای رزین های پلی استر غیر اشباع شده است.

رادیکال های آزاد اولیه با افزودن ترکیبی القا می شوند. به راحتی به رادیکال های آزاد تجزیه می شود. این ترکیب به عنوان کاتالیزور در صنعت شناخته می شود. اما آغازگر اصطلاح مناسب تری است. نمک‌های فلزات واسطه معمولاً به‌عنوان کاتالیزور برای واکنش اتصال عرضی زنجیره رشد اضافه می‌شوند. و در صنعت این نوع افزودنی به عنوان یک پروموتر شناخته می‌شود.

پروموتر عموماً انرژی تفکیک پیوند آغازگر رادیکال را کاهش می دهد. نمک های کبالت رایج ترین نوع پروموتر مورد استفاده هستند. آغازگرهای رایج رادیکال مورد استفاده، پراکسیدهای آلی مانند بنزوئیل پراکسید یا متیل اتیل کتون پراکسید هستند.

رزین های پلی استر ترموست هستند. و مانند سایر رزین ها در حالت گرما، سخت می شوند. بنابراین استفاده بیش از حد به خصوص با وجود کاتالیزور می تواند باعث ذغال شدن یا حتی احتراق در طول فرآیند پخت شود. کاتالیزور بیش از حد ممکن میشود و باعث شکستگی محصول یا تشکیل یک ماده لاستیکی شود.

پلی استرهای غیر اشباع UPR

پلی استرهای غیراشباع (UPR) در بسیاری از بازارهای مرتبط صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. اما به طور کلی به عنوان ماده ماتریس برای انواع مختلف کامپوزیت ها استفاده می شوند.

کامپوزیت‌های تقویت‌شده با الیاف شیشه بزرگ‌ترین قسمتی را تشکیل می‌دهند که UPR در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. و می‌توان آن را از طریق SMC، BMC، pultrusion، لوله‌های سخت شده در محل (که در اروپا به عنوان relining شناخته می‌شود)، سیم‌پیچ رشته، قالب‌گیری خلاء، قالب‌گیری اسپری، پردازش کرد.

قالب گیری انتقال رزین (RTM). پره های توربین بادی نیز از آنها استفاده می کنند همچنین بسیاری از فرآیندهای دیگر.

UPRها همچنین در کاربردهای تقویت‌نشده با نمونه‌های رایج ژل کت، دکمه‌های پیراهن، پیچ‌های معدن، هسته‌های توپ بولینگ، بتن پلیمری، و سنگ‌های مهندسی شده/مرمر کشت‌شده استفاده می‌شوند.

پلی استر در علم شیمی

در شیمی پلی استر غیراشباع (UPR)، محل‌های غیراشباع در طول زنجیره وجود دارد. معمولاً با ترکیب انیدرید مالئیک، اما اسید مالئیک و اسید فوماریک نیز استفاده می‌شود. اسید مالئیک و اسید فوماریک ایزومرهایی هستند که مالئیک ایزومر سیس و فوماریک ایزومر ترانس است. اشکال استری این دو مولکول به ترتیب مالئات و فومارات است.

هنگام پخت یک UPR، فرم فومارات سریعتر با رادیکال استایرن واکنش نشان می دهد. بنابراین کاتالیزورهای ایزومریزاسیون، مانند N,N-dimethylacetoacetamide (DMAA)، اغلب در فرآیند سنتز استفاده می شوند که ماله ها را به فومارات تبدیل می کند.

ایزومریزاسیون همچنین می تواند با افزایش زمان واکنش و دما تشویق شود. در صنعت UPR، طبقه بندی رزین ها به طور کلی بر اساس اسید اشباع اولیه است. به عنوان مثال، رزینی که عمدتاً حاوی اسید ترفتالیک است به عنوان رزین تره شناخته می شود. رزینی که عمدتاً حاوی انیدرید فتالیک است به عنوان رزین ارتو شناخته میشود. و رزینی که عمدتاً حاوی اسید ایزوفتالیک است به عنوان رزین ایزو شناخته می شود.

دی سیکلوپنتادین (DCPD) نیز یک ماده خام رایج UPR است و می تواند به دو روش مختلف ترکیب شود. در یک فرآیند، DCPD در محل شکسته می‌شود و سیکلوپنتادین را تشکیل می‌دهد که سپس می‌تواند با گروه‌های مالئات/فومارات در طول زنجیره پلیمر از طریق واکنش Diels-alder واکنش دهد.

این نوع رزین به عنوان رزین نادیک شناخته می شود و به دلیل داشتن خواص مشابه در بسیاری از رزین های ارتو و همچنین هزینه بسیار پایین مواد اولیه DCPD، به عنوان اورتو افراد فقیر شناخته می شود. در فرآیندی دیگر، انیدرید مالئیک ابتدا با آب یا الکل دیگری باز می شود تا اسید مالئیک تشکیل شود و سپس با DCPD واکنش داده می شود که در آن الکلی از اسید مالئیک در یکی از پیوندهای دوگانه DCPD واکنش می دهد. سپس از این محصول برای پوشش انتهایی رزین UPR استفاده می شود که محصولی با اشباع نشده در گروه های انتهایی تولید می کند. این نوع رزین به عنوان رزین DCPD شناخته می شود.

رزین های ارتو رایج ترین نوع UPR را تشکیل می دهند و بسیاری از آنها به عنوان رزین های عمومی شناخته می شوند. کامپوزیت های FRP با استفاده از رزین های ارتو در کاربردهایی مانند بدنه قایق، ظروف حمام و هسته های توپ بولینگ یافت می شوند.

سوالات متداول

رایج ترین سوالات درباره رزین پلی استر را در ادامه مشاهده نمایید.

آیا رزین پلی استر بر پایه آب است؟

رزین پلی استر محلول در آب
توضیحات: رزین پلی استر محلول در آب یک پلیمر سولفونه و غیر اشباع مبتنی بر آب است. و آنیونی است. ماده اولیه اصلی PTA و MEG است. پس از فرآیند استری شدن و پلیمریزاسیون، رزین پلی استر خارج می شود.

آیا رزین پلی استر چسب است؟

چسب های پلی استر را می توان در همه کارهای ساخت برای چسباندن یا درز زدن استفاده کرد، زمانی که مواد فقط در داخل خانه هستند و استحکام آن مشکلی ندارد (یعنی چسب برای کار ساختاری قوی نشان داده نمی شود). اگر هزینه مشکل است، پلی استر می تواند ارزان تر از اپوکسی باشد.

رزین پلی استر چقدر قوی است؟

رزین پلی استر در برابر اشعه ماوراء بنفش مقاوم است و برای جلوگیری از زرد شدن یا تخریب نور خورشید نیازی به روکش بالایی ندارد. پس از پخت، رزین پلی استر قابل نفوذ به آب است، به این معنی که آب می تواند در نهایت از آن عبور کند. استحکام پیوند رزین پلی استر به طور کلی کمتر است.

رزین پلی استر برای ساخت چه محصولاتی استفاده می شود؟

موارد استفاده از رزین پلی استر – در FibreGlassDirect پایین آمدن را دریافت کنید
هنر و صنایع دستی. رزین پلی استر ریخته گری آب شفاف برای ساخت اشیاء تزئینی مانند جواهرات لباس، وزنه کاغذی، کپسولاسیون (گل، سکه یا نمونه های بیولوژیکی) عالی است. همچنین می توان از آن برای ایجاد میزهای شیک استفاده کرد.

آیا رزین پلی استر همان اپوکسی است؟

رزین پلی استر در مقابل رزین اپوکسی – انبار فایبرگلاس

رزین اپوکسی نیز یک رزین محبوب است اما به دلایل متفاوتی نسبت به رزین پلی استر مورد علاقه است. اپوکسی برای قطعات با کارایی بالا و وزن سبک ایده آل است. استحکام خمشی بسیار بیشتری نسبت به پلی استر دارد و انقباض کمی دارد.

چرا رزین پلی استر بهتر از اپوکسی است؟

دوام: اپوکسی استحکام بیشتری دارد و استرس را بهتر کنترل می کند. مقاومت در برابر حرارت: پلی استر کمی بیشتر در برابر حرارت مقاوم است، اگرچه هر دو خوب هستند. تطبیق پذیری: اپوکسی به روش های بسیار بیشتری از جمله برای تعمیرات قابل استفاده است. سلامت و ایمنی: کار با اپوکسی ایمن تر است.

رزین از چه چیزی ساخته شده است؟

رزین مصنوعی ترکیبی آلی است که از ترکیب اتم کربن، اتم هیدروژن و مقدار کمی اتم اکسیژن، اتم گوگرد از طریق پیوند شیمیایی خاص ساخته می‌شود.

حلال رزین پلی استر چیست؟

EP0485063A2 – روشی برای حل کردن پلی استر پخت – گوگل …
استون، متیل اتیل کتون و دی استون الکل حلال هایی هستند که معمولاً برای حذف رزین پلی استر پخته شده از بسترهایی که به آن متصل است استفاده می شود.

رزین پلی استر جامد است یا مایع؟

بیشتر رزین های پلی استر مایعات چسبناک و کم رنگی هستند که از محلول پلی استر در یک مونومر که معمولاً استایرن است تشکیل شده اند. افزودن استایرن در مقادیر تا 50 درصد با کاهش ویسکوزیته رزین به راحت‌تر کارکردن با آن کمک می‌کند.