Żywica poliestrowa i epoksydowa - główne cechy, różnice i zastosowania

W przemyśle stoczniowym, inżynierii, przemyśle chemicznym i wielu innych branżach stosuje się żywice. Materiały są wymagane do impregnacji w procesie produkcji, poprawy właściwości materiałów drzewnych, włókna szklanego, włókna węglowego. Jaka jest różnica między poliestrem a żywicą epoksydową - najpopularniejsze produkty grupowe? Warto bardziej szczegółowo rozważyć ich zakres, zalety i wady.

Treść

• Epoksyd - zalety i wady
• Żywica poliestrowa - Plusy i minusy
• Inne rodzaje żywic
• Żywice winyloestrowe
• Żywica bakelitowa
• Żywice epoksydowo-winylowe
• Żywica izoftalowa
• Żywice ortoftalowe
• Różnice między żywicami poliestrowymi i epoksydowymi
• Polimeryzacja
• Wskaźniki termiczne
• Wydajność
• Żelowanie
• Koszt
• Interakcja między sobą
• Toksyczność i zapach

Epoksyd - zalety i wady

Materiał typu epoksydowego ma w składzie kilka syntetycznych składników i zwykle jest stosowany w postaci środków dwuskładnikowych. Różni się od innych obecnością głównej mieszaniny i utwardzacza - ten ostatni dodaje się do zestalenia przed użyciem.

W rezultacie po utwardzeniu uzyskuje się produkty lub powłoki o wysokiej wytrzymałości, które są odporne na czynniki agresywne. W przypadku dostania się acetonu lub szeregu innych rozpuszczalników powłoka ulega pogorszeniu.

Zalety stosowania materiałów epoksydowych:

• brak toksycznych dymów po całkowitym wysuszeniu produktów (nie emitują fenolu, są bezpieczne dla zdrowia);
• niewielki skurcz;
• ochrona powierzchni przed wilgocią;
• odporność na zużycie;
• łatwość szlifowania;
• zdolność do klejenia drewna, stali, aluminium, innych nieporowatych podłoży;
• najwyższe stawki linii kleju.

Pracują z epoksydami nie dłużej niż godzinę - wtedy kompozycja zaczyna twardnieć. Pełne zestalenie zachodzi w temperaturze -10 ... + 200 stopni, przy użyciu metod suszenia na zimno i na gorąco. Różnica w wydajności zależy od metody suszenia: po wystawieniu na działanie gorących produktów specjalnych można uzyskać specjalne produkty.

Gdzie najczęściej stosuje się żywice epoksydowe? Oto główne obszary:

• impregnacja z włókna szklanego do produkcji samolotów;
• obróbka kadłuba statku;
• produkcja części w przemyśle motoryzacyjnym, elektronice;
• przygotowanie tworzyw sztucznych i włókna szklanego do budowy;
• powłoki hydroizolacyjne na podłogi i ściany w pomieszczeniach o wysokiej wilgotności;
• udział w dekoracji ścian zewnętrznych;
• wystrój pokoju;
• stworzenie chemoodpornej bariery w różnych branżach.

Wady tego narzędzia to tylko dwie. Dość wysoki koszt, szczególnie jeśli wybierasz pomiędzy żywicą epoksydową lub poliestrową. Okres polimeryzacji zależy od rodzaju utwardzacza i może być dość niewygodny. Zastosowanie wysokiej jakości utwardzaczy spowoduje znaczny wzrost kosztów pracy.

Żywica poliestrowa - Plusy i minusy

Podstawą funduszy jest zawsze poliester, inne składniki mogą się różnić: rozpuszczalniki, inhibitory reakcji chemicznych, akceleratory. Jeśli dodatkowo pokryjesz powierzchnię specjalnym związkiem (żelkot), wytrzymałość powłoki wzrośnie.

Zakresy poliestru:

• budownictwo;
• inżynieria mechaniczna;
• przemysł chemiczny;
• przemysł stoczniowy;
• zmieszany z materiałami szklanymi - produkcja włókna szklanego, hydraulika;
• produkcja sztucznego kamienia.

Zalety materiału:

• taniość;
• twardość, odporność na atak chemiczny i zużycie;
• obecność właściwości dielektrycznych;
• brak szkodliwych oparów po stwardnieniu, bezpieczeństwo dla ludzi i środowiska;
• krzepnięcie w zwykłej temperaturze;
• łatwość w pracy.

Jaka jest różnica między żywicami poliestrowymi i epoksydowymi? Właściwości tego ostatniego znacznie przekraczają parametry fizykochemiczne tego pierwszego. Aby uzyskać bardziej trwałą powłokę, należy stosować żelkoty: w suchych pomieszczeniach - ortoftalowych, w mokrych - izoftalowych, neopentylowych.

Wady obejmują skład jednoskładnikowy. Reakcja chemiczna w poliestrze już trwa, a stary materiał będzie hartowany, nieodpowiedni do pracy. Epoksyd można rozcieńczać, materiał nadaje się do aplikacji na dowolną powierzchnię, okres przydatności do spożycia nie jest krytyczny. Brak palności z powodu obecności niektórych rozpuszczalników, niska odporność ogniowa - żywica pali się jak drewno.

W porównaniu z żywicą epoksydową można określić następujące wady materiału:

• niższa przyczepność;
• silny skurcz;
• wysoki stopień filtracji wody.

Inne rodzaje żywic

Istnieją inne rodzaje materiałów, które mogą zastąpić te opisane powyżej. Są mniej popularne, ale nadal wykorzystywane w przemyśle.

Żywice winyloestrowe

Są to nowoczesne rodzaje materiałów, których zasada tworzenia jest podobna do poliestru. Żywice winyloestrowe są trwalsze - tę właściwość nadają im cząsteczki epoksydowe zawarte w kompozycji. Kurczliwość jest wyższa niż epoksydowa, ale mniejsza niż poliester.

Inne cechy materiału:

• nie pozwala na tworzenie się mikropęknięć;
• zwiększa przyczepność do powierzchni;
• ma wysokie właściwości wodoodporne.

Niestety, takie materiały zawierają szkodliwe substancje (styreny), chociaż wiele nowoczesnych modyfikacji nie zawiera tych elementów. Minusem jest słaba polimeryzacja w zwykłych temperaturach. Cena funduszy jest wysoka, nieco niższa niż koszt żywic epoksydowych.

Podczas pracy należy zachować ostrożność: po nałożeniu na niejednorodne powierzchnie istnieje ryzyko oderwania zewnętrznej części powłoki. Materiał wykazuje najlepszą przyczepność do włókna szklanego, jego przyczepność do włókna węglowego, Kevlar jest gorsza.

Żywica bakelitowa

Bakelit jest produktem polikondensacji fenolu z formaldehydem z udziałem katalizatora alkalicznego. Materiał należy do termoutwardzalnych, powstaje na początkowym etapie produkcji żywicy fenolowo-formaldehydowej. Z wyglądu żywica bakelitowa jest lepką cieczą o jasnożółtym, ciemnożółtym kolorze.

Materiał ten jest wykorzystywany jako ogniwo do produkcji produktów ściernych w procesie prasowania na gorąco i na zimno oraz walcowania. Właściwość bakelitu do przekształcenia się w nierozpuszczalną formę z długotrwałym ogrzewaniem służy do przygotowania tworzyw sztucznych. Roztwory alkoholowe są stosowane jako lakiery.

Właściwości materiału:

• wysoka odporność na tarcie, ciśnienie, uderzenia;
• słaba przewodność cieplna;
• łatwa obróbka;
• właściwości elektroizolacyjne;
• brak uszkodzeń spowodowanych działaniem zasad i zimnych kwasów;
• odporność na temperatury do +300 stopni.

Żywice epoksydowo-winylowe

Takie materiały charakteryzują się najwyższą odpornością chemiczną, mogą chronić produkty przed korozją. Szczególnie popularny w produkcji, w której wymagane są antykorozyjne właściwości włókna szklanego.

Ze względu na te właściwości żywice epoksydowo-winylowe mogą być stosowane w wielu branżach:

• chemiczny;
• celuloza;
• półprzewodnik;
• energia;
• obróbka metali;
• produkcja petrochemiczna;
• uwalnianie leku;
• usuwanie odpadów.

Zastosowanie żywic odpornych na chemikalia chroni produkty przed rozpuszczalnikami, utleniaczami, chlorkami, alkaliami.Niektóre rodzaje żywic epoksydowo-winyloeterowych mogą wytrzymać temperatury do +315 stopni, ale większość z nich może być używana przez długi czas do +175 stopni. Żywotność włókna szklanego wynosi kilka dekad. Koszt materiału jest umiarkowany - niższy niż w przypadku żywic epoksydowych.

Żywica izoftalowa

Ten rodzaj materiału odnosi się do poliestrów, różnica dotyczy tylko specyfiki procesu produkcyjnego. Żywica izoftalowa różni się od standardowej masy cząsteczkowej poliestru, struktury. Prowadzi to do nieco innych właściwości gotowego włókna szklanego.

Materiały izoftalowe mają złożoną strukturę. Inne właściwości:

• wysoka udarność;
• doskonałe wiązanie z włóknami szklanymi;
• zdolność do wytrzymywania dużych obciążeń statycznych, dynamicznych;
• niska absorpcja wody;
• można nakładać ręcznie i natryskowo.

Żywice ortoftalowe

W porównaniu do żywic izoftalowych, żywice ortoftalowe mają mniej złożoną strukturę. Kompozycja ma specjalne dodatki, które poprawiają parametry środowiskowe, zmniejszają szkodliwość oparów. Niektóre nie zawierają styrenu i są uważane za bezpieczne.

W składzie wielu żywic znajduje się parafina i mają one na celu utworzenie filmu powierzchniowego na laminacie. Żywice ortoftalowe szybko twardnieją; należy się z nimi obchodzić przez krótki czas.

Różnice między żywicami poliestrowymi i epoksydowymi

Poliester i żywica epoksydowa łączą mocne i słabe strony, dlatego są stosowane w zależności od potrzeb. Materiały różnią się znacznie na wiele sposobów.

Polimeryzacja

Żywice epoksydowe utwardzają się dłużej niż żywice poliestrowe. Tracą lepkość wraz ze wzrostem temperatury, więc podczas pracy na podstawach pionowych mogą pojawić się problemy. Żywice poliestrowe nie tracą lepkości: osoba może z nimi pracować nawet bez specjalnego przeszkolenia.

Wskaźniki termiczne

Zbyt wysokie temperatury powodują, że epoksyd nie nadaje się do użytku, materiał się gotuje. Żywice poliestrowe lepiej wytrzymują ciepło, nie gotują się.

Wydajność

Oba rodzaje materiałów charakteryzują się wytrzymałością gotowej powłoki, mają dobrą przyczepność. Skurcz żywicy epoksydowej jest znacznie niższy, materiał trwa dłużej, dlatego jest stosowany do produkcji części odpornych na zużycie. Praca wymaga pewnych umiejętności. Żywica poliestrowa jest stosowana tam, gdzie nie jest wymagana bardzo wysoka odporność na zużycie, materiał jest wystarczająco trwały i uzyskuje się wysokiej jakości produkty z włókna szklanego.

Żelowanie

Proces żelowania żywicy epoksydowej trwa 30 minut, materiał poliestrowy - od 2-3 minut.

Koszt

Cena będzie zależeć od konkretnej marki i odmiany produktu, ale w każdym razie żywica epoksydowa jest znacznie droższa.

Interakcja między sobą

Nie zaleca się nakładania poliestru na żywicę epoksydową - materiał szybko się odklei. Wynika to z eterów, parafin, które są częścią żywicy poliestrowej. Epoksyd na szlifowanym poliestrze będzie idealnie leżał i będzie trwał długo.

Toksyczność i zapach

Żywice epoksydowe nie mają ostrego zapachu i nie są toksyczne. Poliester ma bardziej nieprzyjemny zapach, ale nie ma też toksyczności. Pracuj z obu rodzajów materiałów w rękawicach.

Porównywanie różnych rodzajów żywic jest trudne, ponieważ każda ma swój własny cel. Ogólnie rzecz biorąc, możemy wyciągnąć następujący wniosek: żywica epoksydowa jest znacznie silniejsza, trwalsza, ale droższa, poliester jest mniej trwały, ale tani i doskonały dla produktów, które nie podlegają dużym obciążeniom.