Sự phát triển củanhựa polyester chưa bão hòaSản phẩm nhựa polyester không bão hòa có lịch sử hơn 70 năm. Trong một thời gian ngắn như vậy, các sản phẩm nhựa polyester không bão hòa đã phát triển nhanh chóng về sản lượng và trình độ kỹ thuật. Từ trước đến nay, các sản phẩm nhựa polyester không bão hòa đã trở thành một trong những loại sản phẩm đa dạng nhất trong ngành công nghiệp nhựa nhiệt rắn. Trong quá trình phát triển của nhựa polyester không bão hòa, thông tin kỹ thuật về bằng sáng chế sản phẩm, tạp chí kinh doanh, sách kỹ thuật, v.v. liên tục xuất hiện. Cho đến nay, mỗi năm có hàng trăm bằng sáng chế liên quan đến nhựa polyester không bão hòa. Có thể thấy rằng công nghệ sản xuất và ứng dụng nhựa polyester không bão hòa ngày càng hoàn thiện cùng với sự phát triển của sản xuất, và dần hình thành hệ thống kỹ thuật sản xuất và lý thuyết ứng dụng độc đáo và hoàn chỉnh của riêng mình. Trong quá trình phát triển trước đây, nhựa polyester không bão hòa đã có những đóng góp đặc biệt cho việc sử dụng rộng rãi. Trong tương lai, nó sẽ phát triển sang một số lĩnh vực chuyên dụng, đồng thời giảm chi phí của các loại nhựa thông dụng. Sau đây là một số loại nhựa polyester không bão hòa thú vị và đầy triển vọng, bao gồm: nhựa co ngót thấp, nhựa chống cháy, nhựa tăng cường độ bền, nhựa có độ bay hơi styren thấp, nhựa chống ăn mòn, nhựa phủ gel, nhựa đóng rắn bằng ánh sáng. Các loại nhựa polyester không bão hòa, nhựa giá rẻ với các đặc tính đặc biệt, và các loại nhựa dạng sợi ba nhánh hiệu suất cao được tổng hợp bằng nguyên liệu thô và quy trình mới.
1. Nhựa có độ co ngót thấp
Loại nhựa này có lẽ chỉ là một chủ đề cũ. Nhựa polyester chưa bão hòa thường bị co ngót lớn trong quá trình đóng rắn, với tỷ lệ co ngót thể tích thông thường là 6-10%. Sự co ngót này có thể làm biến dạng nghiêm trọng hoặc thậm chí làm nứt vật liệu, trừ trường hợp ép khuôn (SMC, BMC). Để khắc phục nhược điểm này, nhựa nhiệt dẻo thường được sử dụng làm chất phụ gia giảm co ngót. Một bằng sáng chế trong lĩnh vực này đã được cấp cho DuPont vào năm 1934, số bằng sáng chế US 1.945,307. Bằng sáng chế mô tả quá trình đồng trùng hợp các axit antelopelic dibasic với các hợp chất vinyl. Rõ ràng, vào thời điểm đó, bằng sáng chế này đã tiên phong trong công nghệ giảm co ngót cho nhựa polyester. Kể từ đó, nhiều người đã dành tâm huyết nghiên cứu các hệ thống đồng trùng hợp, khi đó được coi là hợp kim nhựa. Năm 1966, nhựa giảm co ngót của Marco lần đầu tiên được sử dụng trong ép khuôn và sản xuất công nghiệp.
Hiệp hội Công nghiệp Nhựa sau này gọi sản phẩm này là “SMC”, viết tắt của sheet molding compound (hợp chất đúc tấm), và hợp chất trộn sẵn có độ co ngót thấp của nó là “BMC”, viết tắt của bulk molding compound (hợp chất đúc khối). Đối với tấm SMC, nhìn chung yêu cầu các bộ phận được đúc bằng nhựa phải có dung sai lắp ghép tốt, độ dẻo và độ bóng loại A, đồng thời phải tránh các vết nứt nhỏ trên bề mặt, điều này đòi hỏi nhựa được sử dụng phải có tỷ lệ co ngót thấp. Tất nhiên, nhiều bằng sáng chế đã cải tiến và hoàn thiện công nghệ này, và sự hiểu biết về cơ chế của hiệu ứng co ngót thấp đã dần được hoàn thiện, và nhiều chất phụ gia giảm co ngót hoặc chất phụ gia tạo hình thấp đã xuất hiện theo yêu cầu của thời đại. Các chất phụ gia giảm co ngót thường được sử dụng là polystyrene, polymethyl methacrylate, v.v.
2. Nhựa chống cháy
Đôi khi vật liệu chống cháy quan trọng không kém gì thuốc cứu thương, và chúng có thể ngăn ngừa hoặc giảm thiểu sự xảy ra của các thảm họa. Tại châu Âu, số người chết vì hỏa hoạn đã giảm khoảng 20% trong thập kỷ qua nhờ việc sử dụng chất chống cháy. Sự an toàn của bản thân vật liệu chống cháy cũng rất quan trọng. Việc tiêu chuẩn hóa loại vật liệu được sử dụng trong công nghiệp là một quá trình chậm và khó khăn. Hiện nay, Cộng đồng châu Âu đã và đang tiến hành đánh giá nguy cơ đối với nhiều chất chống cháy gốc halogen và halogen-phốt pho, nhiều trong số đó sẽ được hoàn thành trong giai đoạn từ năm 2004 đến năm 2006. Hiện nay, nước ta thường sử dụng các diol chứa clo hoặc brom hoặc các chất thay thế halogen axit dibasic làm nguyên liệu để điều chế nhựa chống cháy phản ứng. Chất chống cháy halogen sẽ tạo ra rất nhiều khói khi cháy, kèm theo sự hình thành hydro halide gây kích ứng cao. Khói dày đặc và sương mù độc hại sinh ra trong quá trình đốt cháy gây hại lớn cho con người.
Hơn 80% các vụ cháy nổ là do nguyên nhân này. Một nhược điểm khác của việc sử dụng chất chống cháy gốc brom hoặc hydro là khi cháy chúng sẽ tạo ra khí ăn mòn và gây ô nhiễm môi trường, dẫn đến hư hỏng các linh kiện điện. Việc sử dụng các chất chống cháy vô cơ như alumina ngậm nước, magie, cacbohydrate, các hợp chất molypden và các chất phụ gia chống cháy khác có thể tạo ra nhựa chống cháy ít khói và ít độc hại, mặc dù chúng có tác dụng giảm khói rõ rệt. Tuy nhiên, nếu lượng chất độn chống cháy vô cơ quá lớn, không chỉ làm tăng độ nhớt của nhựa, gây bất lợi cho việc thi công, mà khi thêm một lượng lớn chất phụ gia chống cháy vào nhựa, nó sẽ ảnh hưởng đến độ bền cơ học và tính chất điện của nhựa sau khi đóng rắn.
Hiện nay, nhiều bằng sáng chế nước ngoài đã báo cáo về công nghệ sử dụng chất chống cháy gốc phốt pho để sản xuất nhựa chống cháy ít độc hại và ít khói. Chất chống cháy gốc phốt pho có tác dụng chống cháy đáng kể. Axit metaphosphoric được tạo ra trong quá trình cháy có thể được trùng hợp thành trạng thái polyme ổn định, tạo thành một lớp bảo vệ, bao phủ bề mặt vật thể đang cháy, cách ly oxy, thúc đẩy quá trình khử nước và cacbon hóa bề mặt nhựa, tạo thành một lớp màng bảo vệ cacbon hóa. Nhờ đó ngăn ngừa sự cháy và đồng thời chất chống cháy gốc phốt pho cũng có thể được sử dụng kết hợp với chất chống cháy halogen, mang lại hiệu quả hiệp đồng rất rõ rệt. Tất nhiên, hướng nghiên cứu trong tương lai của nhựa chống cháy là ít khói, ít độc hại và chi phí thấp. Loại nhựa lý tưởng là loại không khói, ít độc hại, chi phí thấp, không ảnh hưởng đến nhựa, có các đặc tính vật lý vốn có, không cần thêm vật liệu bổ sung và có thể được sản xuất trực tiếp trong nhà máy sản xuất nhựa.
3. Nhựa tăng cường độ bền
So với các loại nhựa polyester không bão hòa ban đầu, độ dẻo dai của nhựa hiện nay đã được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên, với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến nhựa polyester không bão hòa, ngày càng có nhiều yêu cầu mới được đặt ra đối với hiệu năng của nhựa không bão hòa, đặc biệt là về độ dẻo dai. Độ giòn của nhựa không bão hòa sau khi đóng rắn gần như trở thành một vấn đề quan trọng hạn chế sự phát triển của loại nhựa này. Cho dù đó là sản phẩm thủ công đúc khuôn hay sản phẩm được tạo hình hoặc cuộn lại, độ giãn dài khi đứt trở thành một chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng sản phẩm nhựa.
Hiện nay, một số nhà sản xuất nước ngoài sử dụng phương pháp thêm nhựa bão hòa để cải thiện độ dẻo dai. Ví dụ như thêm polyester bão hòa, cao su styren-butadien và cao su styren-butadien kết thúc bằng nhóm carboxyl (suo-), v.v., phương pháp này thuộc phương pháp tăng cường độ dẻo dai vật lý. Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để đưa các polyme khối vào chuỗi chính của polyester không bão hòa, chẳng hạn như cấu trúc mạng lưới xen kẽ được hình thành bởi nhựa polyester không bão hòa, nhựa epoxy và nhựa polyurethane, giúp cải thiện đáng kể độ bền kéo và độ bền va đập của nhựa. Phương pháp tăng cường độ dẻo dai này thuộc phương pháp tăng cường độ dẻo dai hóa học. Sự kết hợp giữa tăng cường độ dẻo dai vật lý và hóa học cũng có thể được sử dụng, chẳng hạn như trộn polyester không bão hòa có độ phản ứng cao hơn với vật liệu có độ phản ứng thấp hơn để đạt được độ dẻo mong muốn.
Hiện nay, tấm SMC được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô nhờ trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và tính linh hoạt trong thiết kế. Đối với các bộ phận quan trọng như tấm thân xe, cửa sau và các tấm ngoại thất, độ dẻo dai tốt là yêu cầu bắt buộc, ví dụ như các tấm ốp ngoại thất ô tô. Các tấm ốp này có thể uốn cong trở lại một mức độ nhất định và trở lại hình dạng ban đầu sau một va chạm nhẹ. Việc tăng độ dẻo dai của nhựa thường làm mất đi các đặc tính khác của nhựa, chẳng hạn như độ cứng, độ bền uốn, khả năng chịu nhiệt và tốc độ đóng rắn trong quá trình thi công. Việc cải thiện độ dẻo dai của nhựa mà không làm mất đi các đặc tính vốn có khác của nhựa đã trở thành một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu và phát triển nhựa polyester không bão hòa.
4. Nhựa có hàm lượng styren thấp
Trong quá trình gia công nhựa polyester chưa bão hòa, styren độc hại dễ bay hơi sẽ gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe của công nhân xây dựng. Đồng thời, styren phát thải vào không khí, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Do đó, nhiều cơ quan chức năng giới hạn nồng độ styren cho phép trong không khí của xưởng sản xuất. Ví dụ, tại Hoa Kỳ, mức độ phơi nhiễm cho phép (PEL) là 50ppm, trong khi ở Thụy Sĩ, giá trị PEL là 25ppm, mức độ thấp như vậy rất khó đạt được. Việc chỉ dựa vào thông gió mạnh cũng bị hạn chế. Đồng thời, thông gió mạnh cũng dẫn đến việc styren bị thất thoát khỏi bề mặt sản phẩm và một lượng lớn styren bay hơi vào không khí. Vì vậy, để tìm cách giảm sự bay hơi của styren, cần phải giải quyết tận gốc vấn đề này trong nhà máy sản xuất nhựa. Điều này đòi hỏi phải phát triển các loại nhựa có độ bay hơi styren thấp (LSE) không gây ô nhiễm hoặc gây ô nhiễm không khí ở mức độ thấp, hoặc các loại nhựa polyester không bão hòa không chứa monome styren.
Việc giảm hàm lượng monome dễ bay hơi là một chủ đề được ngành công nghiệp nhựa polyester không bão hòa nước ngoài phát triển trong những năm gần đây. Hiện nay có nhiều phương pháp được sử dụng: (1) phương pháp thêm chất ức chế độ bay hơi thấp; (2) công thức nhựa polyester không bão hòa không chứa monome styren sử dụng divinyl, vinylmethylbenzene, α-methyl styren để thay thế các monome vinyl có chứa monome styren; (3) công thức nhựa polyester không bão hòa với hàm lượng monome styren thấp là sử dụng các monome trên và monome styren cùng nhau, ví dụ như sử dụng diallyl phthalate; (4) sử dụng các monome vinyl có điểm sôi cao như este và copolyme acrylic với monome styren; (5) một phương pháp khác để giảm sự bay hơi của styren là đưa các đơn vị khác như dicyclopentadiene và các dẫn xuất của nó vào khung nhựa polyester không bão hòa để đạt được độ nhớt thấp và cuối cùng là giảm hàm lượng monome styren.
Để tìm cách giải quyết vấn đề bay hơi styren, cần phải xem xét toàn diện tính khả thi của nhựa với các phương pháp tạo hình hiện có như phun bề mặt, quy trình cán màng, quy trình tạo hình SMC, chi phí nguyên vật liệu cho sản xuất công nghiệp và khả năng tương thích với hệ thống nhựa, độ phản ứng của nhựa, độ nhớt, tính chất cơ học của nhựa sau khi tạo hình, v.v. Ở nước ta, hiện chưa có luật rõ ràng về việc hạn chế sự bay hơi của styren. Tuy nhiên, với sự cải thiện mức sống và nâng cao nhận thức của người dân về sức khỏe và bảo vệ môi trường, việc cần có luật pháp liên quan đối với một quốc gia tiêu dùng chưa bão hòa như chúng ta chỉ là vấn đề thời gian.
5. Nhựa chống ăn mòn
Một trong những ứng dụng lớn của nhựa polyester không bão hòa là khả năng chống ăn mòn đối với các hóa chất như dung môi hữu cơ, axit, bazơ và muối. Theo giới thiệu của các chuyên gia về nhựa không bão hòa, các loại nhựa chống ăn mòn hiện nay được chia thành các loại sau: (1) loại o-benzen; (2) loại iso-benzen; (3) loại p-benzen; (4) loại bisphenol A; (5) loại vinyl ester; và các loại khác như loại xylene, loại hợp chất chứa halogen, v.v. Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu liên tục của nhiều thế hệ nhà khoa học, sự ăn mòn của nhựa và cơ chế chống ăn mòn đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Nhựa được cải tiến bằng nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như đưa khung phân tử khó chống ăn mòn vào nhựa polyester không bão hòa, hoặc sử dụng polyester không bão hòa, vinyl ester và isocyanate để tạo thành cấu trúc mạng lưới liên kết, điều này rất quan trọng để cải thiện khả năng chống ăn mòn của nhựa. Khả năng chống ăn mòn rất hiệu quả, và nhựa được sản xuất bằng phương pháp trộn nhựa axit cũng có thể đạt được khả năng chống ăn mòn tốt hơn.
So vớinhựa epoxy,Chi phí thấp và quy trình gia công dễ dàng của nhựa polyester không bão hòa đã trở thành những lợi thế lớn. Theo các chuyên gia về nhựa không bão hòa, khả năng chống ăn mòn của nhựa polyester không bão hòa, đặc biệt là khả năng chống kiềm, kém hơn nhiều so với nhựa epoxy. Không thể thay thế nhựa epoxy. Hiện nay, sự phát triển của sàn chống ăn mòn đã tạo ra cả cơ hội và thách thức cho nhựa polyester không bão hòa. Do đó, việc phát triển các loại nhựa chống ăn mòn đặc biệt có triển vọng rất rộng mở.
Lớp phủ gel đóng vai trò quan trọng trong vật liệu composite. Nó không chỉ có tác dụng trang trí trên bề mặt sản phẩm FRP mà còn đóng vai trò trong khả năng chống mài mòn, chống lão hóa và chống ăn mòn hóa học. Theo các chuyên gia từ mạng lưới nhựa chưa bão hòa, hướng phát triển của nhựa phủ gel là phát triển nhựa phủ gel có độ bay hơi styren thấp, khả năng khô nhanh trong không khí và khả năng chống ăn mòn mạnh. Có một thị trường lớn cho các loại nhựa phủ gel chịu nhiệt. Nếu vật liệu FRP ngâm trong nước nóng trong thời gian dài, các bọt khí sẽ xuất hiện trên bề mặt. Đồng thời, do nước dần dần thấm vào vật liệu composite, các bọt khí trên bề mặt sẽ dần dần lan rộng. Các bọt khí này không chỉ ảnh hưởng đến vẻ ngoài của lớp phủ gel mà còn dần làm giảm các đặc tính bền của sản phẩm.
Công ty Cook Composites and Polymers Co. ở Kansas, Hoa Kỳ, sử dụng phương pháp epoxy và glycidyl ether để sản xuất nhựa phủ gel có độ nhớt thấp và khả năng chống nước và dung môi tuyệt vời. Ngoài ra, công ty cũng sử dụng hỗn hợp nhựa A (nhựa dẻo) được biến tính bằng polyether polyol và epoxy, và nhựa B (nhựa cứng) được biến tính bằng dicyclopentadiene (DCPD). Sau khi phối trộn, nhựa có khả năng chống nước không chỉ có khả năng chống nước tốt mà còn có độ dẻo dai và độ bền cao. Dung môi hoặc các chất phân tử thấp khác thấm vào hệ vật liệu FRP thông qua lớp phủ gel, tạo thành nhựa chống nước với các đặc tính tổng thể tuyệt vời.
7. Nhựa polyester không bão hòa đóng rắn bằng ánh sáng
Đặc tính đóng rắn bằng ánh sáng của nhựa polyester không bão hòa là thời gian sử dụng lâu và tốc độ đóng rắn nhanh. Nhựa polyester không bão hòa có thể đáp ứng yêu cầu hạn chế sự bay hơi của styren bằng phương pháp đóng rắn bằng ánh sáng. Nhờ sự tiến bộ của chất nhạy sáng và thiết bị chiếu sáng, nền tảng cho sự phát triển của nhựa đóng rắn bằng ánh sáng đã được đặt ra. Nhiều loại nhựa polyester không bão hòa đóng rắn bằng tia cực tím đã được phát triển thành công và đưa vào sản xuất với số lượng lớn. Các đặc tính vật liệu, hiệu suất quy trình và khả năng chống mài mòn bề mặt được cải thiện, đồng thời hiệu quả sản xuất cũng được nâng cao nhờ quy trình này.
8. Nhựa giá rẻ với các đặc tính đặc biệt
Các loại nhựa này bao gồm nhựa xốp và nhựa gốc nước. Hiện nay, tình trạng khan hiếm nguồn gỗ đang có xu hướng gia tăng. Bên cạnh đó, ngành công nghiệp chế biến gỗ cũng đang thiếu hụt nhân công lành nghề, trong khi mức lương của những người lao động này ngày càng tăng cao. Những điều kiện này tạo điều kiện cho nhựa kỹ thuật thâm nhập thị trường gỗ. Nhựa xốp chưa bão hòa và nhựa chứa nước sẽ được phát triển thành các loại gỗ nhân tạo trong ngành công nghiệp sản xuất đồ nội thất nhờ chi phí thấp và đặc tính độ bền cao. Ứng dụng này sẽ phát triển chậm ở giai đoạn đầu, nhưng với sự cải tiến liên tục của công nghệ chế biến, ứng dụng này sẽ phát triển nhanh chóng.
Nhựa polyester không bão hòa có thể được tạo bọt để tạo ra nhựa xốp, được sử dụng làm tấm ốp tường, vách ngăn phòng tắm định hình sẵn, và nhiều ứng dụng khác. Độ bền và độ dẻo dai của nhựa xốp sử dụng nhựa polyester không bão hòa làm chất nền tốt hơn so với nhựa PS xốp; dễ gia công hơn so với nhựa PVC xốp; chi phí thấp hơn so với nhựa polyurethane xốp, và việc bổ sung chất chống cháy cũng có thể giúp nó chống cháy và chống lão hóa. Mặc dù công nghệ ứng dụng của loại nhựa này đã được phát triển đầy đủ, nhưng việc ứng dụng nhựa polyester không bão hòa dạng xốp trong ngành nội thất vẫn chưa được chú trọng nhiều. Sau khi nghiên cứu, một số nhà sản xuất nhựa rất quan tâm đến việc phát triển loại vật liệu mới này. Một số vấn đề chính (tạo màng, cấu trúc tổ ong, mối quan hệ thời gian tạo gel-bọt, kiểm soát đường cong tỏa nhiệt) vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn trước khi sản xuất thương mại. Cho đến khi có câu trả lời, loại nhựa này chỉ có thể được ứng dụng trong ngành nội thất do chi phí thấp. Khi những vấn đề này được giải quyết, loại nhựa này sẽ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như vật liệu xốp chống cháy chứ không chỉ dựa trên yếu tố kinh tế.
Nhựa polyester không bão hòa chứa nước có thể được chia thành hai loại: loại hòa tan trong nước và loại nhũ tương. Ngay từ những năm 1960 ở nước ngoài, đã có các bằng sáng chế và báo cáo tài liệu trong lĩnh vực này. Nhựa chứa nước là loại nhựa được làm giàu bằng cách thêm nước vào nhựa polyester không bão hòa trước khi nhựa đông cứng, và hàm lượng nước có thể lên đến 50%. Loại nhựa này được gọi là nhựa WEP. Nhựa này có đặc điểm là chi phí thấp, trọng lượng nhẹ sau khi đóng rắn, khả năng chống cháy tốt và độ co ngót thấp. Việc phát triển và nghiên cứu nhựa chứa nước ở nước ta bắt đầu từ những năm 1980 và đã trải qua một thời gian dài. Về ứng dụng, nó đã được sử dụng làm chất kết dính. Nhựa polyester không bão hòa gốc nước là một thế hệ UPR mới. Công nghệ trong phòng thí nghiệm ngày càng hoàn thiện, nhưng nghiên cứu về ứng dụng còn hạn chế. Các vấn đề cần được giải quyết thêm là tính ổn định của nhũ tương, một số vấn đề trong quá trình đóng rắn và tạo hình, và vấn đề về sự chấp thuận của khách hàng. Thông thường, 10.000 tấn nhựa polyester không bão hòa có thể tạo ra khoảng 600 tấn nước thải mỗi năm. Nếu lượng nước co ngót sinh ra trong quá trình sản xuất nhựa polyester không bão hòa được tận dụng để sản xuất nhựa chứa nước, sẽ giảm được chi phí sản xuất nhựa và giải quyết được vấn đề bảo vệ môi trường trong sản xuất.
Chúng tôi kinh doanh các sản phẩm nhựa sau: nhựa polyester chưa bão hòa;nhựa vinyl; nhựa phủ gel; nhựa epoxy.
Chúng tôi cũng sản xuấtsợi thủy tinh kéo trực tiếp,thảm sợi thủy tinh, lưới sợi thủy tinh, Vàsợi thủy tinh dệt rom.
Liên hệ với chúng tôi:
Số điện thoại: +8615823184699
Số điện thoại: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Thời gian đăng bài: 08/06/2022
