• پلی استرهای اشباع نشده UP

    رزین های پلی استر در اکثر مواقع به عنوان مواد کامپوزیتی استفاده می شوند. ابداعات مربوط به این مواد صنعت پلاستیک را به سمت کاربردهای جدید جالب پیش می برند، علی الخصوص در بازارهای ساخت و ساز و هوا فضا.

    پلی استرهای اشباع نشده UP

    رزین های پلی استر در اکثر مواقع به عنوان مواد کامپوزیتی استفاده می شوند. ابداعات مربوط به این مواد صنعت پلاستیک را به سمت کاربردهای جدید  جالب پیش می برند، علی الخصوص در بازارهای ساخت و ساز و هوا فضا.

    مقدمه

    رزین های UP حداقل از دو بخش ساخته شده اند؛ فیبر تقویت شده و ماتریس زمینه.دیگر افزودنی ها را می توان برای بهبود خواص و ویژگی ها به آن اضافه کرد.کربن، آرامید یا رایج تر از همه فیبر شیشه برای تولید FRP (پلاستیک تقویت شده با فیبر) یا GRP (پلاستیک تقویت شده با شیشه) استفاده می شوند. مواد به طور ساده بین فاصله بین پلاستیک های معمولی وکالایی و پلاستیک های مهندسی پل می زنند. تولید از طریق وارد کردن مواد تقویت کننده به رزین پخت نشده و در فاز مایع انجام می شود. این نوع پلاستیک ها در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شوند، به خصوص زمانی که خواص مکانیکی، مقاومت خوردگی و وزن کم، اهمیت دارند.

    تولید اصلی اولین رزین پلی استر به دو نفر نسبت داده می شود، برزیلیوس در 1847 و گی لوساک و پلوز در 1883.رزین های پلی استر اشباع نشده استفاده شده در پلاستیک های تقویت شده (RP) ترکیبی از مونومرهای فعال هستند. کارلتون الیس این ایده ترکیبی را در دهه 1930 ارائه داد. الیس به این نتیجه رسید که رزین های پلی استر اشباع نشده تولید شده از طریق واکنش گلیکول ها با مالریک انیدرید را می توان به راحتی از طریق افزودن یک کاتالیست پراکسید به جامدات نامحلول تبدیل کرد.او این ایده را در سال 1936 به ثبت رساند.

    مدتی بعد الیس فهمید که می توان با ترکیب پلی استر آلکید اشباع نشده با مونومرهای فعالی چون استات یا استایرن، محصولات مفیدتری ساخت که باعث آسان تر شدن افزون کاتالیست و اعمال رزین می شود.

    اولین استفاده از کامپوزیت های پلی استر تقویت شده با فیبر در مجراهای هواپیما و ولین استفاده غیر نظامی آن در بدنه قایق های تفریحی انجام شد. اختراع خط پالتروژن باعث توسعه مواد دارای پایته پلی استر اشباع نشده به حوزه های کاربردی جدید مثل چاه های نفت، چوب ماهیگیری و دستگاه های عایق الکتریکی شد. فرایند چرخش فیلامنت بازار بالقوه رزین های پلی استر اشباع نشده را بزرگتر کرد.ای تکنیک در ابتدا برای ساخت محفظه ها و نازل های راکت های نظامی ابداع شد، اما پتانسسیل استفاده در لوله ها و مجاری نگه داری نیز به سرعت شناخته شد.

    یک ماده جدید با پایه رزین پلی استر به نام SMC (ترکیب قالب ورقه ای) در دهه 1960 فرموله شد و پس از آن BMC (ترکیب قالب  عمده) یا DMC (ترکیب قالب خمیری) نیز تولید شدند. این محصولات ممکن است به صورت تجاری به عنوان PMC ها (ترکیبات قالب پلی استری) نامیده شوند.ترکیبات از این نوع حاوی تکه های فیبر یشه و رزین بوده و این مزیت را دارند که در حین تشکیل فیبرها و رزین ها قادر به جریان یافتن تحت عمل حرارت و فشار در یک سیستم قالب گیری پرس (یا فشرده سازی) گرم هستند. سیستم هایی از این نوع قالب گیری جزئیات ریز و پیچیده از بسته های مواد ساده را تسهیل می کنند. زمان چرخه معمولا بین  تا  دقیقه است.فشار های بالا و هزینه ابزار مرتبط با این فرایندها به این معنی است که تولید قطعه به تعداد کم تر از 10000 مقرون به صرف نیست.

    ویژگی های فیزیکی

    ماهیت پلی است اشباع نشده به این معنی است که ویژگی های فیزیکی به مواد افزودنی اضافه شده و شرایط پخت، برای هر کاربرد، بستگی دارند. با چنین تنوع محصولی بهتر است برای اطاع از هر گونه آن با تولید کنندگان تماس حاصل شود.

    مقاومت شیمیایی

    اسید رقیق

    ****

    باز رقیق

    ***

    روغن و چربی

    **

    هیدروکربن های آلیفاتیک

    *

    هیدروکربن های آروماتیک

    *

    هیدروکربن های هالوژنه

    *

    الکل ها

    ***

    کلید: *ضعیف       **متوسط             ***خوب             ****خیلی خوب

     

    شکل دهی

    قالب گیری تماسی فرایند شکل دهی قالب برای پلی استرهای اشباع نشده در بریتانیا است. قالب گیری تماسی نشانگر روشی سنتی (سیستم های قالب باز) برای شکل دهی مواد پلی استری می باشد. قالب گیری پرسی در سال های اخیر رشد کرده و به روش های سنتی نزدیک شده است.

    فرایندهای بسیار اتوماتیک مثل قالب گیری SMC/DMC و قالب گیری انتقال رزین و پالتروژن نیز برای تولید از رزین های UP استفاده می شوند.

    کاربردها

    رزین های UP به طور گسترده ای در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شوند، به خصوص زمانی که خواص مکانیکی، مقاومت خوردگی و وزن کم، اهمیت دارند. مدل های تقویت نشده بیشتر برای رزین های شفاف قالب گیری، روکش ها، دکمه، پرکننده ها، سطوح کار (مثل مرمر پلی استری)، بتن پلی استری (برای کاربردهایی مثل چاه آب جاده ای) و در ساخت روکش های ژلی (اعمال شده روی مواد برای بهبود کیفیت سطح آنها)، استفاده می شوند.

    بزرگترین بازار برای رزین های پلی استری تقویت شده (مواد کامپوزیتی) در ساختمان سازی و محصولات سرویس بهداشتی ست؛ در این بخش مواد به عنوان قطعات ساختاری (مثل جایگزین بتن فولاد آرمه)،پنل های روکش فلزی، ورقه ها (مثل ساختمان های پیش ساخته)، سفال های شیروانی، لوله و همچنین در وسائل سرویس بهداشتی (مثل وان و کفی دوش) استفاده می شوند.

    بازار حمل و نقل استفاده زیادی از رزین های UP می کند. از آنجایی که این مواد تمایل دارند در کاربردهای با حجم کم استفاده شوند، کاربرد آنها در هواپیماها، کامیون ها، اتوبوس ها و کاناپه ها بسیار رایج است. بازارهای همیشگی این ماده شامل  میله سپر، پنل های بدنه، قاب سان روف، محافظ های حرارتی مبدل کاتالیزوری، حامل های داشبورد، ساختار صندلی، پشتیبان های باتری و سیستم فنر می شود. به علاوه کاهش وزن، قطعات پلی استری قادر به کاهش هزینه رنگ رزی (در صورت نیاز به رنگ رزی کامپوزیت ها،یک روکش رسانای اولیه یا روکش درون قالبی، با بازده انتقال رنگ کم تر و سرعت کم تر به این معنا است که قیمت آن قطعه به هزینه های لازم برای فولاد الکتروگالوانیزه می رد) نیز هستند.قطعات پلی استر همچنین مقاومت ضد خوردگی خوبی دارند.

    قطار، مترو و جعبه های پستی نیز با استفاده از کامپوزیت های رزین UP ساخته می شوند. در نیروی دریایی نیز شدیدا از رزین های UP  استفاده می شود، به خصوص در تولید بدنه قایق های تفریحی لوکس. دیگر بازارهای موجود برای رزین های UP پنل کاروان بوده و از این ماده برای مجراهای نگه داری (که مقاومت شیمیایی بسیار مهم است) نیز به طور گسترده استفاده می شود.