رزین پلی استر غیراشباع یکی از انواع اصلی رزین ترموست می باشد. رزین پلی استر غیراشباع خالص پس از عمل آوری به یک ماده ترموست تبدیل می شود. استحکام مکانیکی آن کم است و برآوردن نیازهای بیشتر زمینه های کاربردی دشوار است. به طور کلی با الیاف شیشه تقویت می شود تا به یک ماده کامپوزیتی تبدیل شود. رزین پلی استر غیر اشباع یک نوع مهم در توسعه صنعت پلاستیک مدرن است. این به طور عمده به دو دسته تقویت شده و غیر تقویت شده تقسیم می شود و می تواند به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند صنعت، کشاورزی، حمل و نقل، ساخت و ساز و صنایع دفاعی استفاده شود.
محصولات تقویتشده FRP{0}}عمدتاً شامل برجهای خنککننده، قایقها، تجهیزات ضد خوردگی شیمیایی، قطعات خودرو، درها و پنجرهها، خانههای متحرک، تجهیزات بهداشتی، تجهیزات غذایی، تجهیزات سرگرمی، و تجهیزات ورزشی و غیره هستند. انواع اصلی محصولات غیر تقویتشده شامل روکشهای مبلمان، پلیبردها، دکمهها، صنایع دستی مصنوعی از عاج و یشم، سنگ مرمر مصنوعی، عقیق مصنوعی و گرانیت مصنوعی و غیره است.
نقاط ضعف عملکرد پلی استر غیر اشباع:
انقباض حجم در طول پخت زیاد است، بو و سمیت در طول قالب گیری زیاد است، مقاومت در برابر حرارت، استحکام و مدول کم است، چقرمگی ضعیف است و به راحتی تغییر شکل می دهد. در برابر حلال های آلی مقاومت ضعیفی دارد. ساختار مولکولی پلی استر غیر اشباع حاوی پیوندهای دوگانه غیراشباع است و ویژگی های پیوندهای دوگانه را دارد. در دماهای بالا، پیوندهای دوگانه باز میشوند،{3}}به یکدیگر متصل میشوند و خود{4}}پلیمریزه میشوند. از طریق واکنش افزودن پیوندهای دوگانه، کوپلیمریزاسیون با مونومرهای وینیل دیگر اتفاق می افتد. تحت شرایط خاص، پیوندهای دوگانه به راحتی اکسید می شوند و باعث می شود کیفیت پلی استر بدتر شود. پیوندهای استری در پلی استر به راحتی توسط اسیدها و قلیاها هیدرولیز می شوند و خواص فیزیکی و شیمیایی آنها را از بین می برند و خود پلی استر تجزیه می شود.
روش اصلاح و خواص اصلاح شده:
1. اصلاح کم انقباض.
انقباض پخت رزین پلی استر غیراشباع نیاز به انقباض کم یا حتی صفر دارد. روش تهیه این رزین پلی استر غیر اشباع عمدتاً وارد کردن یک عامل انقباض کم به رزین است، مانند پلی اتیلن، پلی وینیل کلراید، پلی استایرن، پلی متیل متاکریلات یا دی پروپیلن فتالات. به عنوان مثال، با استفاده از یک عامل انقباض کم{2} که از طریق کوپلیمریزاسیون با PVAc در یک انتها و PS در انتهای دیگر سنتز شده است، می توان محصولاتی با انقباض خوب و اثرات رنگی خوب به دست آورد.
2. اصلاح سختی.
پس از پخت، UPR بسیار شکننده است و قدرت ضربه ضعیفی دارد. به منظور بهبود مقاومت در برابر ضربه محصولات پلی استر، UPR اغلب نیاز به سفت شدن دارد.
از منظر زنجیره اصلی مولکول UPR، هر چه ساختارهای زنجیرهای طولانیتر- معرفی شوند، مولکول انعطافپذیرتر خواهد بود و خواص مکانیکی به عنوان مقاومت ضربه بهبود مییابد. هنگام سنتز UPR، سادهترین روش معرفی الکلهای زنجیره بلند-و اسیدهای زنجیره بلند{3}} است. دیول های رایج عبارتند از دی اتیلن گلیکول، تری اتیلن گلیکول و پلی اتیلن گلیکول. اسیدهای دی بازیک شامل اسید آدیپیک و غیره است. پس از معرفی-الکلهای زنجیره بلند و اسیدهای زنجیره بلند، میتوانند انعطافپذیری UPR را افزایش داده و استحکام رزین را کاهش دهند.
بهبود تقارن ستون فقرات مولکولی همچنین می تواند انعطاف پذیری UPR را بهبود بخشد.
با افزودن الاستومرهای ترموپلاستیک خاصی به UPR، چقرمگی محصولات رزینی نیز می تواند بهبود یابد. الاستومرهای گرمانرم رایج برای اصلاح ترکیب عبارتند از: لاستیک مایع، پلی یورتان مایع، و غیره. این سیستم اصلاح شده دارای ویژگی های یک ساختار همگن است، می تواند به طور موثر تنش را منتقل کند، به انعطاف پذیری خود لاستیک بازی کامل بدهد و آسیب به ماتریس رزین ناشی از نیروهای خارجی را کاهش دهد. به عنوان مثال، پودر لاستیک ولکانیزه زباله (RP) به عنوان یک پرکننده فعال برای اصلاح ترکیب قالبگیری حجیم (BMC) با UPR به عنوان رزین پایه استفاده میشود. هنگامی که RP در رزین پر می شود، مشخص می شود که استحکام ضربه بهبود یافته و انقباض پخت بیشتر کاهش می یابد.
واکنش پیوند متقابل یک پلیمر در پلیمر دیگر برای تشکیل ساختار شبکه متقابل (IPN) نیز میتواند UPR را سخت کند. این یک راه جدید برای سفت کردن UPR است.
اگر این روش فیزیکی باشد، با افزودن اجزای دیگر مانند ذرات صلب، می توان به اثر تقویتی و سفت کننده دست یافت.
3. اصلاح بازدارنده شعله.
دو راه برای بهبود تاخیر در شعله UPR وجود دارد: یکی استفاده از رزین آتشگیر-مانند رزین S320، 907 و غیره. مورد دیگر اضافه کردن ضد اشتعال به UPR است.
4. مقاوم در برابر اصلاح متوسط.
استفاده در شرایط خورنده یا حلال قوی باعث میشود پرکننده UPR تراوش کند یا ساختار آن را تغییر دهد، که منجر به تخریب یا پیوند متقابل{0}}میشود و در نتیجه خواص عالی خود را از دست میدهد. این نوع محیط کاری به UPR با مقاومت رسانه ای قوی نیاز دارد، که معمولاً می تواند با مواد اولیه پایدار برای افزایش مقاومت رسانه واکنش نشان دهد. اهداف اصلاح را میتوان از طریق-دربندی نهایی نیز به دست آورد.
5. سایر روش های اصلاح.
از الیاف گیاهی زیست تخریب پذیر برای جایگزینی UPR سنتی تقویت شده با الیاف شیشه استفاده کنید. این مطالعه نشان داد که ماده کامپوزیت تهیه شده با مخلوطی از 25 درصد الیاف بامبو و 75 درصد الیاف شیشه، خواص مکانیکی بهتری دارد، با استحکام کششی 37 مگاپاسکال، مقاومت خمشی 140 مگاپاسکال و مقاومت ضربه ای 32 کیلوژول بر متر مربع. با استفاده از آرد چوب برای بهبود عملکرد UP، مشخص شد که مقاومت فشاری ماده کامپوزیت (PUP آرد چوب) به طور قابل توجهی بالاتر از UP است.
