Ester winylowy kontra żywice poliestrowe: zalety i wady każdego z nich

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”.

instagram viewer

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.

instagram story viewer