Polyester qatranları: istehsal və işləmə

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Son illərdə polyester qatranlar çox məşhur olmuşdur. İlk növbədə, onlar fiberglas, möhkəm və yüngül konstruktiv materialların istehsalı zamanı aparıcı komponentlər kimi tələb olunur.

Qətran istehsalı: ilk addım

Polyester qatran istehsalı necə başlayır? Bu proses neftin distillə edilməsi ilə başlayır - bu zaman müxtəlif maddələr buraxılır: benzol, etilen və propilen. Onlar antihidridlərin, çox əsaslı turşuların, qlikolların istehsalı üçün lazımdır. Birlikdə bişirildikdən sonra bütün bu komponentlər müəyyən bir mərhələdə stirol ilə seyreltilməli olan əsas qatranı yaradır. Sonuncu maddə, məsələn, hazır məhsulun 50% -i ola bilər. Bu mərhələnin bir hissəsi olaraq, hazır qatran satışına da icazə verilir, lakin istehsal mərhələsi hələ tamamlanmayıb: müxtəlif əlavələrlə doyma haqqında unutmaq olmaz. Məhz bu komponentlər sayəsində hazır qatran özünəməxsus xüsusiyyətlərini əldə edir.

Qarışığın tərkibi istehsalçı tərəfindən dəyişdirilə bilər - çox şey polyester qatranının tam olaraq harada istifadə olunacağından asılıdır. Mütəxəssislər ən optimal birləşmələri seçirlər, bunun nəticəsidiriş tamamilə fərqli xüsusiyyətlərə malik maddələr olacaq.

Qatran istehsalı: ikinci mərhələ

Hazırlanmış qarışığın bərk olması vacibdir - adətən polimerləşmə prosesinin sonuna çatana qədər gözləyirlər. Əgər kəsilirsə və material satışdadırsa, o, yalnız qismən polimerləşir. Bununla heç bir şey edilməzsə, polimerləşmə davam edəcək, maddə mütləq sərtləşəcəkdir. Bu səbəblərə görə, qatranın raf ömrü çox məhduddur: material nə qədər köhnə olsa, onun son xüsusiyyətləri bir o qədər pisdir. Polimerləşməni də yavaşlatmaq olar - bunun üçün soyuduculardan istifadə olunur, orada sərtləşmə baş vermir.

İstehsal mərhələsinin başa çatması və hazır məhsulun əldə edilməsi üçün qatrana iki mühüm maddə də əlavə edilməlidir: katalizator və aktivator. Onların hər biri öz funksiyasını yerinə yetirir: istilik istehsalı qarışıqda başlayır, bu da polimerləşmə prosesinə kömək edir. Yəni kənardan istilik mənbəyi tələb olunmur - onsuz hər şey olur.

Polimerləşmə prosesinin gedişi tənzimlənir - komponentlərin nisbətlərinə nəzarət edilir. Katalizator və aktivator arasında təmas partlayıcı qarışıq ilə nəticələnə bildiyindən, sonuncu adətən qatrana yalnız istehsalın bir hissəsi kimi əlavə olunur, katalizator istifadə edilməzdən əvvəl əlavə edilir, adətən ayrıca verilir. Yalnız polimerləşmə prosesi başa çatdıqda, maddə sərtləşir, poliester qatranlarının istehsalının tamamlandığı qənaətinə gələ bilərik.

Orijinal qatranlar

Bu nədirmaterial orijinal vəziyyətdə? Rəngi tünd qəhvəyidən açıq sarıya qədər dəyişə bilən bal kimi, özlü mayedir. Müəyyən miqdarda sərtləşdiricilər tətbiq edildikdə, polyester qatranı əvvəlcə bir qədər qalınlaşır, sonra jelatinli bir vəziyyət əldə edir. Bir az sonra konsistensiya rezinə bənzəyir, sonra maddə bərkiyir (həll olunmayan, həll olunmayan olur).

Bu proses qurutma adlanır, çünki normal temperaturda bir neçə saat davam edir. Qatran bərk vəziyyətdə olduqda, müxtəlif rənglərdə asanlıqla rənglənə bilən sərt, davamlı materiala bənzəyir. Bir qayda olaraq, şüşə parçalar (polyester fiberglas) ilə birlikdə istifadə olunur, müxtəlif məhsulların istehsalı üçün struktur element funksiyasını yerinə yetirir - məsələn, polyester qatran. Belə qarışıqlarla işləyərkən təlimatlar çox vacibdir. Onun hər bir bəndinə əməl etmək lazımdır.

Əsas xüsusiyyətlər

Sabit vəziyyətdə olan polyester qatranlar əla struktur materiallarıdır. Onlar sərtlik, yüksək gücü, əla dielektrik xüsusiyyətləri, aşınma müqaviməti, kimyəvi müqavimət ilə xarakterizə olunur. Unutmayın ki, istismar prosesində polyester qatranından hazırlanmış məhsullar ekoloji baxımdan təhlükəsizdir. Şüşə parçalarla birlikdə istifadə edilən qarışıqların müəyyən mexaniki xassələri performans baxımından konstruktiv poladın parametrlərinə bənzəyir (bəzi hallarda hətta onları üstələyir). İstehsal texnologiyası ucuz, sadə, təhlükəsizdir, çünki maddə normal otaq temperaturunda qurudulur.temperatur, hətta təzyiq tətbiqi tələb olunmur. Uçucu və ya digər əlavə məhsulların emissiyası yoxdur, yalnız cüzi büzülmə müşahidə olunur. Beləliklə, bir məhsul istehsal etmək üçün bahalı həcmli qurğulara ehtiyac yoxdur və istilik enerjisinə ehtiyac yoxdur, bunun sayəsində müəssisələr həm böyük, həm də kiçik tutumlu istehsalı tez mənimsəyirlər. Polyester qatranlarının aşağı qiyməti haqqında unutmayın - bu rəqəm epoksi analoqlarından iki dəfə aşağıdır.

İstehsal artımı

Hazırda doymamış polyester qatranının istehsalının ildən-ilə genişlənməsi faktını nəzərdən qaçırmaq mümkün deyil - bu, təkcə ölkəmizə deyil, həm də ümumi xarici tendensiyalara aiddir. Ekspertlərin fikrinə inanırsınızsa, bu vəziyyət yaxın gələcəkdə mütləq davam edəcək.

Qatranların çatışmazlıqları

Əlbəttə, hər hansı digər materiallar kimi polyester qatranların da bəzi çatışmazlıqları var. Məsələn, stirol istehsal zamanı həlledici kimi istifadə olunur. Yanan və yüksək zəhərlidir. Hazırda tərkibində stirol olmayan belə brendlər artıq yaradılmışdır. Başqa bir açıq çatışmazlıq: alovlanma qabiliyyəti. Dəyişdirilməmiş, doymamış polyester qatranlar sərt ağaclar kimi yanır. Bu problem həll olunur: maddənin tərkibinə toz doldurucular daxil edilir (ftor və xlor, antimon trioksidi olan aşağı molekulyar üzvi birləşmələr), bəzən kimyəvi modifikasiya istifadə olunur - tetraxloroftalik,xlorendik turşu, bəzi multimerlər: vinilxloroasetat, xlorostirol, tərkibində xlor olan digər birləşmələr.

Qatran Tərkibi

Doymamış poliester qatranlarının tərkibini nəzərə alsaq, burada müxtəlif təbiətli kimyəvi elementlərin çoxkomponentli qarışığını qeyd etmək olar - onların hər biri müəyyən vəzifələri yerinə yetirir. Əsas komponentlər polyester qatranlardır, müxtəlif funksiyaları yerinə yetirirlər. Məsələn, polyester əsas komponentdir. O, anhidridlər və ya çoxəsaslı turşularla reaksiya verən poliolların polikondensasiya reaksiyasının məhsuludur.

Polihidrik spirtlərdən danışsaq, burada dietilenqlikol, etilenqlikol, qliserin, propilenqlikol, dipropilenqlikol tələb olunur. Anhidridlər kimi adipik, fumarin turşuları, ftalik və malein anhidridləri istifadə olunur. Polyesterin emal üçün hazır olduğu zaman aşağı molekulyar çəkisi (təxminən 2000) olsaydı, polyester qatranının tökülməsi çətin ki, mümkün olardı. Məhsulların qəlibləmə prosesində o, üçölçülü şəbəkə quruluşuna, yüksək molekulyar çəkiyə malik polimerə çevrilir (müalicənin təşəbbüskarları tətbiq edildikdən sonra). Məhz bu quruluş kimyəvi müqaviməti, materialın yüksək möhkəmliyini təmin edir.

Solvent-monomer

Digər məcburi komponent həlledici monomerdir. Bu halda həlledici ikili funksiya yerinə yetirir. Birinci halda, qatranın özlülüyünü emal üçün tələb olunan səviyyəyə endirmək üçün tələb olunur (çünki polyesterin özüçox qalın).

Digər tərəfdən, monomer polyesterlə kopolimerləşmə prosesində fəal iştirak edir, bunun sayəsində optimal polimerləşmə sürəti və materialın yüksək bərkimə dərinliyi təmin edilir (əgər poliesterlər ayrıca nəzərə alınarsa, onların bərkiməsi olduqca yavaş). Hidroperoksid maye vəziyyətdən bərkimək üçün lazım olan komponentdir - bu, polyester qatranının bütün keyfiyyətlərini əldə etməsinin yeganə yoludur. Doymamış polyester qatranları ilə işləyərkən katalizatorun istifadəsi də məcburidir.

Sürətləndirici

Bu tərkib həm istehsal zamanı, həm də emal zamanı (təşəbbüs əlavə edilməzdən əvvəl) polyesterlərə əlavə edilə bilər. Kob alt duzlarını (kob alt oktoat, naftenat) polimerlərin bərkidilməsi üçün ən optimal sürətləndiricilər adlandırmaq olar. Polimerləşmə yalnız sürətləndirilməməlidir, həm də aktivləşdirilməlidir, baxmayaraq ki, bəzi hallarda yavaşlayır. Sirr ondan ibarətdir ki, sürətləndiricilər və təşəbbüskarlar istifadə edilmədikdə, hazır maddədə sərbəst radikallar müstəqil şəkildə əmələ gələcək, buna görə polimerləşmə vaxtından əvvəl - saxlama zamanı baş verəcəkdir. Bu fenomenin qarşısını almaq üçün sərtləşmə gecikdiricisi (inhibitor) əvəzolunmazdır.

İnhibitor prinsipi

Bu komponentin təsir mexanizmi belədir: vaxtaşırı yaranan sərbəst radikallarla qarşılıqlı əlaqədə olur, nəticədə aşağı aktiv radikallar və ya ümumiyyətlə radikal təbiətə malik olmayan birləşmələr əmələ gəlir. İnhibitorların funksiyası adətən belələr tərəfindən yerinə yetirilirmaddələr: quinonlar, trikresol, fenon, bəzi üzvi turşular. Polyesterlər istehsal zamanı az miqdarda inhibitorlarla hazırlanır.

Digər əlavələr

Yuxarıda təsvir edilən komponentlər əsasdır, onların sayəsində bağlayıcı kimi polyester qatranı ilə işləmək mümkündür. Bununla belə, təcrübədən göründüyü kimi, məhsulların formalaşması prosesində kifayət qədər böyük miqdarda əlavələr polyesterlərə daxil edilir, bu da öz növbəsində müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir və orijinal maddənin xüsusiyyətlərini dəyişdirir. Bu komponentlər arasında toz doldurucuları qeyd etmək olar - onlar büzülməni az altmaq, materialın dəyərini az altmaq və yanğına davamlılığı artırmaq üçün xüsusi olaraq təqdim olunur. İstifadəsi mexaniki xüsusiyyətlərin artması ilə əlaqədar olan şüşə parçalar (möhkəmləndirici doldurucular) da qeyd edilməlidir. Digər əlavələr də var: stabilizatorlar, plastifikatorlar, boyalar və s.

Şüşə ayaq altılar

Fiberglas həm qalınlığa, həm də quruluşa görə fərqli ola bilər. Şüşə ayaq altılar kiçik parçalara kəsilmiş fiberglasdır, uzunluğu 12-50 mm arasında dəyişir. Elementlər adətən toz və ya emulsiya olan başqa bir müvəqqəti bağlayıcıdan istifadə edərək bir-birinə yapışdırılır. Epoksi polyester qatranı təsadüfi düzülmüş liflərdən ibarət şüşə ayaq altıların istehsalı üçün istifadə olunur, şüşə lif isə öz görünüşünə görə adi bir parçaya bənzəyir. Mümkün olan ən yüksək gücə nail olmaq üçün müxtəlif dərəcəli şüşə liflərdən istifadə edilməlidir.

Ümumiyyətlə, şüşə ayaq altılar daha azdırgüc, lakin onları emal etmək daha asandır. Fiberglas ilə müqayisədə bu material matrisin formasını daha yaxşı təkrarlayır. Liflər olduqca qısa olduğundan, xaotik bir istiqamətə malikdir, mat çətin ki, böyük güclə öyünə bilməz. Bununla birlikdə, qatranla çox asanlıqla hopdurula bilər, çünki yumşaqdır, boş və qalındır, bir qədər süngəri xatırladır. Material həqiqətən yumşaqdır və qəliblənir. Məsələn, belə döşəklərdən hazırlanan laminat əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir, atmosfer şəraitinə qarşı yüksək müqavimətə malikdir (hətta uzun müddət ərzində).

Şüşə ayaq altıların istifadə olunduğu yerlər

Mürəkkəb formalı mallar istehsal etmək üçün kontakt qəlibləmə sahəsində istifadə olunur. Bu materialdan hazırlanan məhsullar müxtəlif sahələrdə istifadə olunur:

• gəmiqayırma sənayesində (kanoelərin, qayıqların, yaxtaların, balıq kəsənlərin, müxtəlif daxili strukturların və s. tikintisi);
• Şüşə döşək və polyester qatran avtomobil sənayesində istifadə olunur (müxtəlif maşın hissələri, silindrlər, furqonlar, diffuzorlar, çənlər, məlumat panelləri, korpuslar və s.);
• tikinti sənayesində (bəzi ağac məhsulları, tikinti avtobus sığınacaqları, arakəsmə divarları və s.).

Şüşə ayaq altıların qalınlığı ilə yanaşı müxtəlif sıxlığı var. Material qramla ölçülən bir kvadrat metrin çəkisinə bölünür. Demək olar ki, kifayət qədər nazik material varhavadar (şüşə örtük), qalın bir də var, demək olar ki, yorğan kimi (məhsulun istənilən qalınlığı əldə etməsini, lazımi gücü əldə etməsini təmin etmək üçün istifadə olunur).