تطويرراتنج البوليستر غير المشبعتتمتع منتجات راتنجات البوليستر غير المشبعة بتاريخ يمتد لأكثر من 70 عامًا. في هذه الفترة القصيرة، تطورت منتجات راتنجات البوليستر غير المشبعة بسرعة من حيث الإنتاج والمستوى التقني. ومنذ ذلك الحين، أصبحت منتجات راتنجات البوليستر غير المشبعة السابقة واحدة من أكبر الأنواع في صناعة راتنجات التصلب الحراري. خلال تطوير راتنجات البوليستر غير المشبعة، تظهر المعلومات التقنية حول براءات اختراع المنتج والمجلات التجارية والكتب التقنية وما إلى ذلك واحدة تلو الأخرى. حتى الآن، هناك مئات من براءات الاختراع كل عام، والتي تتعلق براتنجات البوليستر غير المشبعة. يمكن ملاحظة أن تكنولوجيا إنتاج وتطبيق راتنجات البوليستر غير المشبعة أصبحت أكثر نضجًا مع تطور الإنتاج، وشكلت تدريجيًا نظامًا تقنيًا فريدًا وكاملًا خاصًا بها لنظرية الإنتاج والتطبيق. في عملية التطوير السابقة، قدمت راتنجات البوليستر غير المشبعة مساهمة خاصة في الاستخدام العام. في المستقبل، ستتطور إلى بعض المجالات ذات الأغراض الخاصة، وفي الوقت نفسه، ستنخفض تكلفة الراتنجات ذات الأغراض العامة. فيما يلي بعض أنواع راتنج البوليستر غير المشبع المثيرة للاهتمام والواعدة، بما في ذلك: راتنج الانكماش المنخفض، راتنج مثبط اللهب، راتنج التقوية، راتنج تطاير الستايرين المنخفض، راتنج مقاوم للتآكل، راتنج طبقة الجل، راتنج المعالجة الخفيفة. راتنجات البوليستر غير المشبعة، والراتنجات منخفضة التكلفة ذات الخصائص الخاصة، وأصابع الأشجار عالية الأداء التي تم تصنيعها باستخدام مواد خام وعمليات جديدة.
1.راتنج منخفض الانكماش
قد يكون هذا النوع من الراتنج مجرد موضوع قديم. يصاحب راتنج البوليستر غير المشبع انكماش كبير أثناء المعالجة، ومعدل الانكماش الحجمي العام هو 6-10٪. يمكن أن يؤدي هذا الانكماش إلى تشويه المادة بشدة أو حتى تشققها، وليس في عملية صب الضغط (SMC، BMC). للتغلب على هذا القصور، تُستخدم الراتنجات البلاستيكية الحرارية عادةً كمضافات منخفضة الانكماش. تم إصدار براءة اختراع في هذا المجال لشركة DuPont في عام 1934، رقم براءة الاختراع US 1.945،307. تصف براءة الاختراع البلمرة المشتركة لأحماض أنتيلوبيليك ثنائية القاعدة مع مركبات الفينيل. من الواضح أنه في ذلك الوقت، كانت هذه البراءة رائدة في تقنية الانكماش المنخفض لراتنجات البوليستر. منذ ذلك الحين، كرس الكثير من الناس أنفسهم لدراسة أنظمة البوليمر المشترك، والتي كانت تعتبر آنذاك سبائك بلاستيكية. في عام 1966، تم استخدام راتنجات ماركو منخفضة الانكماش لأول مرة في القولبة والإنتاج الصناعي.
أطلقت جمعية صناعة البلاستيك لاحقًا على هذا المنتج اسم "SMC"، أي مركب صب الصفائح، ومركبه المسبق منخفض الانكماش "BMC"، أي مركب صب السائبة. بالنسبة لصفائح SMC، يُشترط عادةً أن تتمتع الأجزاء المصبوبة بالراتنج بتحمل جيد للملاءمة والمرونة ولمعان من الدرجة الأولى، مع تجنب التشققات الدقيقة على السطح، مما يتطلب أن يكون الراتنج المطابق منخفض الانكماش. بالطبع، ساهمت العديد من براءات الاختراع منذ ذلك الحين في تحسين هذه التقنية، ونضج فهم آلية تأثير الانكماش المنخفض تدريجيًا، وظهرت عوامل انكماش منخفضة أو إضافات منخفضة الارتفاع حسب متطلبات العصر. من بين الإضافات منخفضة الانكماش الشائعة الاستخدام البوليسترين وبولي ميثيل ميثاكريلات وما شابه.
2. راتنج مقاوم للهب
أحيانًا تكون مواد مقاومة اللهب بنفس أهمية إنقاذ المرضى، ويمكنها تجنب الكوارث أو الحد منها. في أوروبا، انخفض عدد وفيات الحرائق بنحو 20% خلال العقد الماضي بفضل استخدام مثبطات اللهب. كما أن سلامة مواد مقاومة اللهب نفسها بالغة الأهمية. إن توحيد معايير المواد المستخدمة في الصناعة عملية بطيئة وصعبة. في الوقت الحالي، تُجري الجماعة الأوروبية، ولا تزال، تقييمات للمخاطر على العديد من مثبطات اللهب القائمة على الهالوجين والهالوجين والفوسفور، والتي سيكتمل الكثير منها بين عامي 2004 و2006. في الوقت الحالي، يستخدم بلدنا عادةً ثنائيات الول المحتوية على الكلور أو البروم أو بدائل الهالوجين الحمضية ثنائية القاعدة كمواد خام لتحضير راتنجات مقاومة اللهب التفاعلية. تُنتج مثبطات اللهب الهالوجينية كمية كبيرة من الدخان عند احتراقها، ويصاحبها تكوين هاليد الهيدروجين المهيج للغاية. يسبب الدخان الكثيف والضباب السام الناتج عن عملية الاحتراق ضررًا كبيرًا بالناس.
أكثر من 80% من حوادث الحرائق ناتجة عن هذا. ومن عيوب استخدام مثبطات اللهب القائمة على البروم أو الهيدروجين انبعاث غازات أكالة وملوثة للبيئة عند احتراقها، مما يؤدي إلى تلف المكونات الكهربائية. يمكن أن يُنتج استخدام مثبطات اللهب غير العضوية، مثل الألومينا المائية والمغنيسيوم والغطاء ومركبات الموليبدينوم وغيرها من إضافات مثبطات اللهب، راتنجات مثبطة للهب منخفضة الدخان والسمية، على الرغم من أن لها تأثيرات واضحة في إخماد الدخان. ومع ذلك، إذا كانت كمية حشو مثبطات اللهب غير العضوية كبيرة جدًا، فلن تزيد لزوجة الراتنج فحسب، مما لا يُساعد على البناء، بل سيؤثر أيضًا على القوة الميكانيكية والخصائص الكهربائية للراتنج بعد المعالجة عند إضافة كمية كبيرة من مثبطات اللهب المضافة.
في الوقت الحاضر، أفادت العديد من براءات الاختراع الأجنبية بتقنية استخدام مثبطات اللهب الفوسفورية لإنتاج راتنجات مثبطة للهب منخفضة السمية والدخان. تتميز مثبطات اللهب الفوسفورية بتأثير مثبط للهب ملحوظ. يمكن بلمرة حمض الميتافوسفوريك الناتج أثناء الاحتراق إلى حالة بوليمرية مستقرة، مكونًا طبقة واقية تغطي سطح مادة الاحتراق، وعازلًا الأكسجين، ومعززًا لجفاف وكربنة سطح الراتنج، ومشكلًا طبقة واقية متفحمة. وبالتالي، يمكن منع الاحتراق، وفي الوقت نفسه، استخدام مثبطات اللهب الفوسفورية مع مثبطات اللهب الهالوجينية، مما يؤدي إلى تأثير تآزري واضح. وبالطبع، يتمثل التوجه البحثي المستقبلي لراتنجات مثبطة للهب في انخفاض الدخان والسمية والتكلفة. الراتنج المثالي هو خالٍ من الدخان، منخفض السمية، ومنخفض التكلفة، ولا يؤثر على الراتنج، وله خصائص فيزيائية متأصلة، ولا يحتاج إلى إضافة مواد إضافية، ويمكن إنتاجه مباشرةً في مصنع إنتاج الراتنج.
3. راتنج التقوية
بالمقارنة مع الأنواع الأصلية من راتنجات البوليستر غير المشبعة، تحسنت متانة الراتنج الحالية بشكل كبير. ومع ذلك، مع تطور الصناعة التحويلية لراتنجات البوليستر غير المشبعة، طُرحت متطلبات جديدة لأداء الراتنجات غير المشبعة، وخاصةً فيما يتعلق بالمتانة. أصبحت هشاشة الراتنجات غير المشبعة بعد المعالجة مشكلةً مهمةً تُعيق تطويرها. سواءً كان المنتج مصنوعًا يدويًا مصبوبًا أو مصبوبًا أو ملفوفًا، فإن الاستطالة عند الكسر تُصبح مؤشرًا مهمًا لتقييم جودة منتجات الراتنج.
في الوقت الحالي، يستخدم بعض المصنّعين الأجانب طريقة إضافة الراتنج المشبع لتحسين المتانة. مثل إضافة البوليستر المشبع، ومطاط ستايرين-بيوتادين، ومطاط ستايرين-بيوتادين المنتهي بالكربوكسي (سو-)، وغيرها، تُصنف هذه الطريقة ضمن طرق التقوية الفيزيائية. كما يُمكن استخدامها لإدخال بوليمرات كتلية في السلسلة الرئيسية للبوليستر غير المشبع، مثل بنية الشبكة المتداخلة المكونة من راتنج البوليستر غير المشبع وراتنج الإيبوكسي وراتنج البولي يوريثان، مما يُحسّن بشكل كبير من قوة الشد ومقاومة الصدمات للراتنج. تُصنف هذه الطريقة ضمن طرق التقوية الكيميائية. كما يُمكن الجمع بين التقوية الفيزيائية والكيميائية، مثل خلط بوليستر غير مشبع أكثر تفاعلية مع مادة أقل تفاعلية لتحقيق المرونة المطلوبة.
تُستخدم صفائح SMC حاليًا على نطاق واسع في صناعة السيارات نظرًا لخفة وزنها وقوتها العالية ومقاومتها للتآكل ومرونة تصميمها. تتطلب الأجزاء المهمة، مثل ألواح السيارات والأبواب الخلفية والألواح الخارجية، صلابة جيدة، مثل الألواح الخارجية للسيارات. يمكن للواقيات الانحناء للخلف بشكل محدود والعودة إلى شكلها الأصلي بعد تعرضها لصدمة خفيفة. غالبًا ما تؤدي زيادة صلابة الراتنج إلى فقدان خصائص أخرى للراتنج، مثل الصلابة، ومقاومة الانحناء، ومقاومة الحرارة، وسرعة المعالجة أثناء التصنيع. أصبح تحسين صلابة الراتنج دون فقدان خصائصه الأساسية الأخرى موضوعًا مهمًا في أبحاث وتطوير راتنجات البوليستر غير المشبعة.
4. راتنج متطاير منخفض الستايرين
في عملية معالجة راتنج البوليستر غير المشبع، يُسبب الستيرين السام المتطاير ضررًا بالغًا بصحة عمال البناء. وفي الوقت نفسه، ينبعث الستيرين في الهواء، مما يُسبب تلوثًا خطيرًا للهواء. لذلك، تُحدد العديد من الجهات المعنية التركيز المسموح به للستيرين في هواء ورشة الإنتاج. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة، يبلغ مستوى التعرض المسموح به (مستوى التعرض المسموح به) 50 جزءًا في المليون، بينما تبلغ قيمة PEL في سويسرا 25 جزءًا في المليون، وهذا المحتوى المنخفض ليس من السهل تحقيقه. كما أن الاعتماد على التهوية القوية محدود. في الوقت نفسه، ستؤدي التهوية القوية أيضًا إلى فقدان الستيرين من سطح المنتج وتطاير كمية كبيرة منه في الهواء. لذلك، لإيجاد طريقة للحد من تطاير الستيرين، من الجذر، لا يزال من الضروري إكمال هذا العمل في مصنع إنتاج الراتنج. ويتطلب هذا تطوير راتنجات ذات تقلبات ستايرين منخفضة (LSE) لا تلوث الهواء أو تلوثه بدرجة أقل، أو راتنجات بوليستر غير مشبعة بدون مونومرات ستايرين.
لقد كان تقليل محتوى المونومرات المتطايرة موضوعًا مُطَوَّرًا في صناعة راتنجات البوليستر غير المشبعة الأجنبية في السنوات الأخيرة. وتُستخدَم حاليًا العديد من الطرق: (1) طريقة إضافة مثبطات منخفضة التطاير؛ (2) تستخدم تركيبة راتنجات البوليستر غير المشبعة الخالية من مونومرات الستيرين ثنائي الفينيل، وفينيل ميثيل بنزين، وألفا ميثيل ستايرين، لاستبدال مونومرات الفينيل التي تحتوي على مونومرات الستيرين؛ (3) صياغة راتنجات البوليستر غير المشبعة مع مونومرات الستيرين المنخفضة هي استخدام المونومرات المذكورة أعلاه ومونومرات الستيرين معًا، مثل استخدام فثالات ثنائي الأليل استخدام مونومرات الفينيل عالية الغليان مثل الإسترات وبوليمرات الأكريليك مع مونومرات الستيرين: (4) طريقة أخرى لتقليل تطاير الستيرين هي إدخال وحدات أخرى مثل ثنائي سيكلوبنتادين ومشتقاته في هيكل راتنج البوليستر غير المشبع، لتحقيق اللزوجة المنخفضة، وفي النهاية تقليل محتوى مونومر الستيرين.
في البحث عن حل لمشكلة تطاير الستيرين، من الضروري دراسة إمكانية تطبيقه على طرق التشكيل الحالية، مثل الرش السطحي، وعملية التصفيح، وعملية تشكيل SMC، وتكلفة المواد الخام اللازمة للإنتاج الصناعي، وتوافقه مع نظام الراتنج. تفاعلية الراتنج، واللزوجة، والخصائص الميكانيكية للراتنج بعد التشكيل، وغيرها. في بلدي، لا يوجد تشريع واضح لتقييد تطاير الستيرين. ومع ذلك، مع تحسن مستوى معيشة الناس وزيادة وعيهم بصحتهم وحماية البيئة، فإن الأمر مسألة وقت فقط قبل أن يصبح هناك حاجة إلى تشريعات مناسبة لبلد مستهلك غير مشبع مثلنا.
5.راتينج مقاوم للتآكل
من أهم استخدامات راتنجات البوليستر غير المشبعة مقاومتها للتآكل للمواد الكيميائية، مثل المذيبات العضوية والأحماض والقواعد والأملاح. ووفقًا لخبراء شبكة الراتنجات غير المشبعة، تُصنف الراتنجات المقاومة للتآكل حاليًا إلى الفئات التالية: (1) نوع o-benzene؛ (2) نوع iso-benzene؛ (3) نوع p-benzene؛ (4) نوع bisphenol A؛ (5) نوع فينيل إستر؛ وأنواع أخرى مثل نوع الزيلين والمركبات المحتوية على الهالوجين، وغيرها. بعد عقود من البحث المتواصل من قِبل أجيال عديدة من العلماء، دُرست تآكل الراتنج وآلية مقاومته للتآكل بدقة. يُحسّن الراتنج بطرق مختلفة، مثل إدخال هيكل جزيئي يصعب مقاومته للتآكل في راتنج البوليستر غير المشبع، أو باستخدام البوليستر غير المشبع وإستر فينيل وإيزوسيانات لتشكيل بنية شبكية متداخلة، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين مقاومة الراتنج للتآكل. مقاومة التآكل فعّالة للغاية، ويمكن للراتنج الناتج عن طريقة خلط الراتنج الحمضي أن يحقق مقاومة أفضل للتآكل.
مقارنة معراتنجات الايبوكسي,أصبحت تكلفة راتنجات البوليستر غير المشبعة المنخفضة وسهولة معالجتها من المزايا الكبيرة. ووفقًا لخبراء شبكة راتنجات البوليستر غير المشبعة، فإن مقاومة راتنجات البوليستر غير المشبعة للتآكل، وخاصةً مقاومة القلويات، أدنى بكثير من مقاومة راتنجات الإيبوكسي. ولا يمكن استبدال راتنجات الإيبوكسي. في الوقت الحالي، أتاح انتشار الأرضيات المقاومة للتآكل فرصًا وتحديات لراتنجات البوليستر غير المشبعة. لذلك، فإن تطوير راتنجات خاصة مقاومة للتآكل يحمل آفاقًا واسعة.
يلعب طلاء الجل دورًا مهمًا في المواد المركبة. فهو لا يلعب دورًا زخرفيًا على سطح منتجات FRP فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا في مقاومة التآكل ومقاومة الشيخوخة ومقاومة التآكل الكيميائي. وفقًا لخبراء من شبكة الراتنج غير المشبعة، فإن اتجاه تطوير راتنج طلاء الجل هو تطوير راتنج طلاء جل مع تطاير منخفض للستايرين، وتجفيف جيد بالهواء ومقاومة قوية للتآكل. يوجد سوق كبير لطلاء الجل المقاوم للحرارة في راتنجات طلاء الجل. إذا تم غمر مادة FRP في الماء الساخن لفترة طويلة، ستظهر بثور على السطح. في الوقت نفسه، بسبب الاختراق التدريجي للماء في المادة المركبة، ستتوسع بثور السطح تدريجيًا. لن تؤثر البثور فقط على مظهر طلاء الجل، بل ستقلل تدريجيًا من خصائص قوة المنتج.
تستخدم شركة كوك كومبوزيتس آند بوليمرز، كانساس، الولايات المتحدة الأمريكية، طرقًا مُنهية بالإيبوكسي وغليسيديل إيثر لتصنيع راتنج طلاء جل ذو لزوجة منخفضة ومقاومة ممتازة للماء والمذيبات. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الشركة أيضًا مركبًا من الراتنج المرن (أ) المُعدّل بالبولي إيثر والراتنج المرن (ب) المُعدّل بالدايسيكلوبنتادين (DCPD)، وكلاهما يتميز بمقاومة جيدة للماء. بعد عملية التركيب، لا يقتصر الأمر على أن يتمتع الراتنج المقاوم للماء بمقاومة جيدة للماء فحسب، بل يتميز أيضًا بمتانة وقوة جيدتين. تخترق المذيبات أو غيرها من المواد منخفضة الوزن الجزيئي نظام مادة البلاستيك المقوى بألياف الزجاج (FRP) عبر طبقة الطلاء الجل، مُكوّنةً راتنجًا مقاومًا للماء بخصائص شاملة ممتازة.
7. راتنج البوليستر غير المشبع المعالج بالضوء
تتميز راتنجات البوليستر غير المشبعة بخصائص المعالجة الضوئية، مثل طول عمرها الافتراضي وسرعة المعالجة العالية. وتلبي راتنجات البوليستر غير المشبعة متطلبات الحد من تطاير الستيرين عن طريق المعالجة الضوئية. وبفضل تطور المُحسِّسات الضوئية وأجهزة الإضاءة، وُضِعَت أسس تطوير راتنجات قابلة للمعالجة الضوئية. وقد طُوِّرت بنجاح أنواع مختلفة من راتنجات البوليستر غير المشبعة القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، ودخلت الإنتاج بكميات كبيرة. وقد حُسِّنت خصائص المواد، وأداء العملية، ومقاومة التآكل السطحي، كما حُسِّنت كفاءة الإنتاج باستخدام هذه العملية.
8.راتينج منخفض التكلفة ذو خصائص خاصة
تشمل هذه الراتنجات الراتنجات الرغوية والراتنجات المائية. حاليًا، يشهد قطاع معالجة الأخشاب نقصًا متزايدًا في الطاقة، كما يوجد نقص في العمالة الماهرة العاملة في هذا المجال، مع تزايد أجورهم. تُهيئ هذه الظروف بيئةً مثاليةً لدخول البلاستيك الهندسي إلى سوق الأخشاب. سيتم تطوير الراتنجات الرغوية غير المشبعة والراتنجات المحتوية على الماء كأخشاب صناعية في صناعة الأثاث نظرًا لانخفاض تكلفتها وخصائصها العالية. سيكون التطبيق بطيئًا في البداية، ولكن مع التحسين المستمر لتكنولوجيا المعالجة، سيتطور هذا التطبيق بسرعة.
يمكن استخدام راتنجات البوليستر غير المشبعة في صناعة راتنجات رغوية تُستخدم كألواح جدران، وفواصل حمامات مُشكَّلة مسبقًا، وغيرها. يتميز البلاستيك الرغوي المُستخدم فيه راتنج البوليستر غير المشبع بمتانة وقوة أكبر من راتنج البوليسترين الرغوي، كما أنه أسهل في المعالجة من راتنج PVC الرغوي، كما أن تكلفته أقل من تكلفة بلاستيك البولي يوريثان الرغوي، كما أن إضافة مثبطات اللهب تجعله مقاومًا للهب ومقاومًا للشيخوخة. على الرغم من التطور الكامل لتكنولوجيا استخدام الراتنج، إلا أن استخدام راتنج البوليستر غير المشبع الرغوي في الأثاث لم يُولَ اهتمامًا كبيرًا. بعد البحث، أبدى بعض مصنعي الراتنج اهتمامًا كبيرًا بتطوير هذا النوع الجديد من المواد. لم تُحل بعض المشكلات الرئيسية (التقشير، وبنية قرص العسل، وعلاقة زمن تكوين الهلام بالرغوة، والتحكم في منحنى الطرد الحراري) بشكل كامل قبل الإنتاج التجاري. حتى يتم التوصل إلى حل، لا يمكن استخدام هذا الراتنج إلا في صناعة الأثاث نظرًا لتكلفته المنخفضة. بمجرد حل هذه المشكلات، سيُستخدم هذا الراتنج على نطاق واسع في مجالات مثل مواد مقاومة اللهب الرغوية، بدلاً من مجرد استخدامه اقتصاديًا.
يمكن تقسيم راتنجات البوليستر غير المشبعة المحتوية على الماء إلى نوعين: النوع القابل للذوبان في الماء والنوع المستحلب. منذ أوائل ستينيات القرن الماضي في الخارج، كانت هناك براءات اختراع وتقارير أدبية في هذا المجال. الراتنج المحتوي على الماء هو إضافة الماء كحشو من راتنج البوليستر غير المشبع إلى الراتنج قبل هلام الراتنج، ويمكن أن يصل محتوى الماء إلى 50٪. يسمى هذا الراتنج راتنج WEP. يتميز الراتنج بخصائص منخفضة التكلفة وخفة الوزن بعد المعالجة ومقاومة جيدة للهب وانخفاض الانكماش. بدأ تطوير وبحث الراتنج المحتوي على الماء في بلدي في ثمانينيات القرن الماضي، وقد مر وقت طويل. من حيث التطبيق، تم استخدامه كعامل تثبيت. راتنج البوليستر غير المشبع المائي هو سلالة جديدة من UPR. أصبحت التكنولوجيا في المختبر أكثر نضجًا، ولكن هناك أبحاث أقل حول التطبيق. من بين المشاكل التي تحتاج إلى حلٍّ أكبر استقرار المستحلب، وبعض المشاكل في عمليتي المعالجة والصب، ومشكلة موافقة العميل. عمومًا، يُمكن لراتنج بوليستر غير مشبع وزنه 10,000 طن أن يُنتج حوالي 600 طن من مياه الصرف الصحي سنويًا. إذا استُخدم الانكماش الناتج عن عملية إنتاج راتنج البوليستر غير المشبع لإنتاج راتنج يحتوي على الماء، فسيؤدي ذلك إلى خفض تكلفة الراتنج وحل مشكلة حماية البيئة في الإنتاج.
نحن نتعامل في منتجات الراتنج التالية: راتنج البوليستر غير المشبع؛راتنج الفينيل؛ راتنج طبقة الجل؛ راتنج الإيبوكسي.
نحن ننتج أيضاالتجوال المباشر بالألياف الزجاجية,حصائر الألياف الزجاجية، شبكة الألياف الزجاجية، ومنسوجات الألياف الزجاجية.
اتصل بنا :
رقم الهاتف:+8615823184699
رقم الهاتف: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
وقت النشر: ٨ يونيو ٢٠٢٢
