W przypadku wielu zastosowań dokonanie właściwego wyboru pomiędzy tymi żywicami może wpłynąć na wytrzymałość, trwałość, żywotność produktu i oczywiście koszt. Mają różne składy chemiczne i różnice te wyrażają się w nich właściwości fizyczne. Przed wybraniem między nimi konkretnej aplikacji ważne jest, aby mieć jasne pojęcie o wymaganej wydajności kompilacji. Zrozumienie różnic między tymi żywicami pomoże użytkownikowi skompilować listę krytycznych współczynników wydajności materiału wymaganych od gotowego wyrobu i poinformować o wyborze.
Różnice
Żywice poliestrowe powstają w wyniku reakcji polioli, takich jak glikol lub glikol etylenowy, z kwasami dwuzasadowymi, takimi jak kwas ftalowy lub kwas maleinowy. Te nienasycone żywice są łączone z innymi chemikaliami zwanymi czasami utwardzaczami lub katalizatorami. To zmienia strukturę molekularną i powstały związek utwardza się, wytwarzając ciepło w procesie. Nadtlenek ketonu metylowo-etylowego („MEKP”) jest jednym z takich „środków utwardzających”.
Żywice winyloestrowe wytwarza się w reakcji („estryfikacja”) między an żywica epoksydowa i nienasycony kwas monokarboksylowy. Zasadniczo zawierają one bazę żywicy poliestrowej wzmocnionej cząsteczkami epoksydowymi w szkielecie łańcucha molekularnego. Estry winylowe wykorzystują również nadtlenki (np. MEKP) do utwardzania. Obie żywice można „rozrzedzić” w reakcji z chemikaliami, takimi jak styren.
Zalety i wady
W szerokim zakresie lepkości estry winylowe znajdują się w połowie drogi między poliestrami a żywicami epoksydowymi przed dodaniem styrenu. Rozcieńczanie wpływa na urabialność i wytrzymałość - „przerzedzenie” zmniejsza wytrzymałość, ale ułatwia szczotkowanie lub natryskiwanie.
Estry winylowe są bardziej tolerancyjne na rozciąganie niż poliestry. Dzięki temu są w stanie lepiej absorbować uderzenia bez uszkodzeń. Rzadziej wykazują również pękanie naprężeniowe.
Ester winylowy ma mniej otwartych miejsc w swoim łańcuchu molekularnym. Dzięki temu jest znacznie bardziej odporny na przenikanie wody („hydroliza”), co może powodować powstawanie pęcherzy osmotycznych. Estry winylowe kurczą się mniej podczas utwardzania, co oznacza, że „wstępne uwolnienie” laminatu z formy jest mniej znaczące. Estry winylowe są bardziej tolerancyjne na rozciąganie niż poliestry. Dzięki temu są w stanie lepiej absorbować uderzenia bez uszkodzeń. Rzadziej wykazują również pękanie naprężeniowe.
Wiązanie krzyżowe estrów winylowych jest lepsze niż w przypadku poliestrów. Oznacza to, że estry winylowe wiążą się z materiałami rdzenia znacznie skuteczniej niż poliestry, a rozwarstwienie nie stanowi większego problemu. Estry winylowe są mniej wrażliwe na warunki otoczenia (temperaturę i wilgotność) niż poliestry.
Estry winylowe są droższe od poliestrów, ponieważ do oceny wpływu znaczącego projektu budowlanego, takiego jak luksusowy jacht, wymagane są staranne obliczenia. Wynika to z faktu, że należy wziąć pod uwagę względne moce - można użyć mniej estru winylowego, aby osiągnąć określoną siłę.
Obie żywice są podatne na „kredowanie” - rozpad UV na powierzchni - chyba że dodatek zostanie włączony do mieszanki.
Którego użyć?
Pomimo przewagi estru winylowego (oprócz kosztów), poliester nadal ma dużą rolę do odegrania w produkcji kompozytów.
Tam, gdzie prawdopodobne jest długotrwałe narażenie na działanie wody (np. Kadłub łodzi lub zbiornik na wodę), wówczas należy zastosować poliester w masie konstrukcja z barierą powierzchniową estru winylowego, penetracja wody może być znacznie zmniejszona bez znaczącego wzrost kosztów.
Jeśli ważna jest poprawiona trwałość i odporność na uderzenia, to estry winylowe wygrywają z poliestrami - i ponownie kompilację można dostosować do zastosowania estrów winylowych w obszarach o większym wpływie prawdopodobieństwo. Są to jednak względne i inne żywice lub kompozyty mogą być lepsze (i droższe).
Typowe zastosowania
Estry winylowe i poliestry są szeroko stosowane i do wielu podobnych zastosowań. Jednak gdy właściwości fizyczne estru winylowego są ważniejsze niż koszt, wówczas ester winylowy zajmuje wiodącą pozycję:
- Transport: części samochodowe i inne pojazdy do transportu powierzchniowego
- Budynki i infrastruktura: fasady budynków, wzmocnienia mostów
- Zastosowania w wojsku / lotnictwie
Wniosek
Przed podjęciem decyzji należy bardzo dokładnie rozważyć wymagania dotyczące trwałości i zważyć koszty. Może się zdarzyć, że dodatkowy koszt estru winylowego zostanie zrekompensowany jego doskonałą wytrzymałością i trwałością. Z drugiej strony być może oba będą działać dobrze w połączeniu z aplikacją.