Đào Vân Trường

Công ty CMTech

http://www.cmtech.vn

NHỰA UPE (Unsaturated Polyester Resin)  

ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT COMPOSITE

Polyester không no 

UPE bao gồm Polyester không no monomer và chất ức chế. UPE sau đó phát triển rộng rãi vào các ứng dụng công nghiệp bởi vì độ nhớt thấp, dễ gia công, giá rẻ, đóng rắn nhanh.

 

PHẢN ỨNG TRÙNG NGƯNG

Polyester được tạo thành từ phản ứng giữa Diacid hoặc Dianhydride với Dihydroxy (Diols). Thông thường người ta sử dụng Anhydrit Maleic hoặc Acid Fumeric cùng với acid no (thường là Anhydrit Phthalic) để tạo liên kết không no trong cấu trúc; Diols được sử dụng phổ biến là Ethylene Glycol hoặc Propylene Glycol.

Phản ứng được diễn ra trong hai giai đoạn: Giai đoạn đầu – hình thành Monoester, giai đoạn tiếp theo là trùng ngưng ở nhiệt độ cao hơn. Phản ứng là phải ứng thuận nghịch với sản phẩm phụ là nước. Do đó phải loại bỏ nước trong quá trình để thúc đẩy quá trình phản ứng theo chiều thuận. Nước được loại bỏ bằng hút chân không hoặc sử dụng dung môi xylen. Phản ứng được theo dõi thông qua lượng nước được tách ra và Chỉ số Acid (mg KOH cần thiết để trung hoà 100g nhựa) của hỗn hợp phản ứng. Trọng lượng phân tử điển hình của UPE là 3.000 – 5.000 g/mol với chỉ số Acid <20.

Polyester thông thường được tổng hợp dựa trên Propylene, Maleic anhydride, phthalic anhydride, tỷ lệ Phthalic anhydride và Malecic anhydride từ 1:1 đến 2:1. 

Khi thay đổi loại Phthalic andydride thì thu được ba loại polyester khác nhau: Ortho (đi từ nguyên liệu Ortho Phalic), Iso (đi từ nguyên liệu Iso phthalic) và Para isomer (từ Para isomer terephthalic).

BA LOẠI UPE CHÍNH

Polyester sau khi được tổng hợp được tương hợp với Styrene bởi chi phí thấp và khả năng hoà tan tốt.

Dung dịch Polyester được đóng rắn bằn MEKP (hàm lượng 0.5-2%), được xúc tiến bằng Muối Cobalt (hàm lượng từ 0.2-0.4%) – hệ đóng rắn ở nhiệt độ thường hoặc sử dụng muối benzyl Peroxid và Aniline Dimetyl ở nhiệt độ cao hơn.

THANK FOR READING!

ĐÓNG RẮN CHO HỆ NHỰA VINYL ESTER, UPE TRONG SẢN XUẤT COMPOSITE (FRP)

Đào Vân Trường

Công ty CMTech

http://www.cmtech.vn

ĐÓNG RẮN CHO HỆ NHỰA VINYL ESTER, UPE 

TRONG SẢN XUẤT COMPOSITE (FRP)

Hiện tại trong sản xuất sản phẩm FRP chủ yếu sử dụng dòng nhựa VinylEster làm

lớp chịu ăn mòn tiếp xúc trực tiếp với dung dịch. Chiều dày của lớp frp này thông thườngkhoảng 2,5mm. Nguyên liệu từ một số nhà cung cấp khác nhau như Đài Loan, TrungQuốc, Nhật bản…. Các sản phẩm áp dụng chủ yếu là bể chứa hoá chất, bể bơi, bể nuôithủy sản, tháp khí, bọc lót FRP.

Tính chất của lớp nhựa này quyết định chất lượng sản phẩm dc sản xuất ra. Nó
phụ thuộc vào yếu tố nào? Tính chất lớp FRP - VinylEster phụ thuộc vào mức độ đóng rắn
của nhựa. Hiểu rõ về hệ chất xúc tác và xúc tiến của loại nhựa sẽ giúp nhà sản xuất lựa
chọn được tỷ lệ của hệ để đạt dc mức độ đóng rắn tối ưu—> tăng chất lượng sản phẩm.
Nói lại một chút để tránh nhầm lẫn. Chất xúc tác (catalyst) là chất khơi mào cho phản ứng
đóng mạch (cross linking ) của nhựa. Chất xúc tiến promotor làm nhiệm vụ tăng tốc và tăng
cường quá trình đó.
Ở loại nhựa này hai hệ xúc tác/ xúc tiến thông dụng nhất là:
- Methyl ethyl kentone peroxid (MEKP) / Cobalt octoate/N; gọi nôm là mekp/Cobal
chú ý Cobalt của nhà cung cấp thông thường là loại Dung dịch Cobalt 6% hoặc 12%,
- Benzoyl peroxid (BPO) / N, Dimethylaniline (DMA); gọi nôm là bpo/dma.
Các chỉ số định lượng dc các nhà khoa học sử dụng nghiên cứu hệ này:
- Độ cứng sử dụng máy đo độ cứng Bacorl
- Cơ tính của tấm mẫu đo bằng máy đo cơ tính
- Mức độ đóng rắn đo bằng thiết bị quét phân tích nhiệt
- Điểm chuyển pha thủy tinh máy phân tích nhiệt.
Nhựa VinylEster được sử dụng làm mẫu chưa có chất xúc tiến.

Kết luận đúc rút lại như sau:

1. Hệ MEKP/Cobal có cơ tính tốt, độ đóng rắn, độ cứng cao khi kết hợp MEKP 1,25-1,6% và DMA 0.085 - 0,15%

2. Tỷ lệ tối ưu với hệ BPO/DMA là DMA: 0,15-,3% và BPO : 1 - 1,5%. Nhiệt độ thấp hơn
thì tỷ lệ cao hơn.
3. Hệ BPO/DMA có nhiệt độ Tg thấp hơn so với hệ MEKP/Cobal.
4. BPO/DMA có mức độ đóng rắn nhựa cao hơn hẳn hệ MEKP/Cobalt.
5. MEKP/Cobal có độ cứng cao hơn.
6. Tính chất của vật liệu FRP phụ thuộc rất mạnh vào độ đóng rắn của nhựa. Hệ xúc tác/
xúc tiến không quá quan trọng.
7. Chỉ số độ cứng Barrcol chỉ để tham khảo, độ cứng thấp hơn không nói nên mức độ
đóng rắn kém hơn.
8. Tỷ lệ chất xúc tác BPO dùng trong lớp chịu ăn mòn 2,5mm từ 1-1,5%, nếu tăng tỷ lệ
này nên cao hơn cơ tính của  composite cũng không dc cải thiện.
Nhà sản xuất căn cứ vào mục đích sử dụng của sản phẩm composite để chọn lựa hệ xúc
tác/ xúc tiến phù hợp.
(Nguồn: sưu tầm, biên dịch)

THANK FOR READING!