La resina poliestere insatura è una delle principali varietà di resina termoindurente. La resina poliestere insatura pura diventa un materiale termoindurente dopo la polimerizzazione. La sua resistenza meccanica è bassa ed è difficile soddisfare i requisiti della maggior parte dei campi di applicazione. Generalmente è rinforzato con fibra di vetro per renderlo un materiale composito. La resina poliestere insatura è una varietà importante nello sviluppo della moderna industria delle materie plastiche. È suddiviso principalmente in serie rinforzate e non-rinforzate e può essere ampiamente utilizzato in molti campi come l'industria, l'agricoltura, i trasporti, l'edilizia e la difesa.
I prodotti rinforzati con FRP-comprendono principalmente torri di raffreddamento, imbarcazioni, attrezzature chimiche anti-corrosione, parti di veicoli, porte e finestre, case mobili, attrezzature sanitarie, attrezzature alimentari, attrezzature per l'intrattenimento e attrezzature sportive, tra gli altri. Le principali varietà di prodotti non-rinforzati includono rivestimenti per mobili, pannelli in polietilene, bottoni, finti oggetti artigianali in avorio e giada, marmo artificiale, agata artificiale e granito artificiale, tra gli altri.
Punti deboli delle prestazioni del poliestere insaturo:
Il ritiro del volume è elevato durante l'indurimento, l'odore e la tossicità sono elevati durante lo stampaggio, la resistenza al calore, la resistenza e il modulo sono bassi, la tenacità è scarsa ed è facile da deformare. Ha scarsa resistenza ai solventi organici. La struttura molecolare del poliestere insaturo contiene doppi legami insaturi e presenta le caratteristiche dei doppi legami. A temperature elevate, i doppi legami si aprono, si-reticolano tra loro e si auto-polimerizzano; attraverso la reazione di addizione dei doppi legami avviene la copolimerizzazione con altri monomeri vinilici; in determinate condizioni i doppi legami si ossidano facilmente, provocando il deterioramento della qualità del poliestere. I legami esterei nel poliestere vengono facilmente idrolizzati da acidi e alcali, distruggendo le loro proprietà fisiche e chimiche, e il poliestere stesso si degrada.
Metodo di modifica e proprietà modificate:
1. Modifica a basso ritiro.
Il ritiro indurente della resina poliestere insatura richiede un ritiro basso o addirittura nullo. Il metodo per preparare questa resina poliestere insatura consiste principalmente nell'introdurre nella resina un agente a basso ritiro, come polietilene, polivinilcloruro, polistirene, polimetilmetacrilato o dipropilene ftalato. Ad esempio, utilizzando un agente a basso ritiro-sintetizzato tramite copolimerizzazione con PVAc ad un'estremità e PS all'altra estremità, si possono ottenere prodotti con buon ritiro e buoni effetti coloranti.
2. Modifica dell'irrobustimento.
Dopo l'indurimento, l'UPR è estremamente fragile e ha una scarsa resistenza agli urti. Per migliorare la resistenza agli urti dei prodotti in poliestere, spesso l'UPR deve essere rinforzato.
Dal punto di vista della catena principale della molecola UPR, più strutture a catena-lunghe vengono introdotte, più flessibile sarà la molecola e le proprietà meccaniche come resistenza agli urti miglioreranno. Quando si sintetizza l'UPR, il metodo più semplice consiste nell'introdurre alcoli-a catena lunga e acidi-a catena lunga. I dioli comuni sono glicole dietilenico, glicole trietilenico e glicole polietilenico; gli acidi dibasici includono acido adipico, ecc. Dopo l'introduzione di alcoli e acidi a catena lunga-a catena lunga-, questi possono aumentare la flessibilità dell'UPR e ridurre la resistenza della resina.
Migliorare la simmetria della struttura molecolare può anche migliorare la flessibilità dell’UPR.
Aggiungendo alcuni elastomeri termoplastici all'UPR, è possibile migliorare anche la tenacità dei prodotti in resina. Gli elastomeri termoplastici comunemente usati per la modifica della miscelazione includono: gomma liquida, poliuretano liquido, ecc. Questo sistema modificato ha le caratteristiche di una struttura omogenea, può trasmettere efficacemente lo stress, dare pieno gioco alla flessibilità della gomma stessa e ridurre il danno alla matrice resinosa causato da forze esterne. Ad esempio, la polvere di gomma vulcanizzata (RP) di scarto viene utilizzata come riempitivo attivo per modificare il composto per stampaggio in massa (BMC) con UPR come resina di base. Quando l'RP viene inserito nella resina, si riscontra che la resistenza agli urti migliora e il ritiro durante la polimerizzazione viene ulteriormente ridotto.
Anche la reazione di reticolazione-di un polimero in un altro polimero per formare una struttura a rete interpenetrante (IPN) può rafforzare l'UPR. Questo è un nuovo modo per rafforzare l’UPR.
Se si tratta di un metodo fisico, l'effetto di rafforzamento e indurimento può essere ottenuto aggiungendo altri componenti, come particelle rigide.
3. Modifica ritardante di fiamma.
Esistono due modi per migliorare il ritardo di fiamma dell'UPR: il primo consiste nell'utilizzare una resina ritardante di fiamma-, come la resina S320, 907, ecc.; l'altro è aggiungere ritardante di fiamma all'UPR.
4. Resistente alle modifiche medie.
L'uso in condizioni fortemente corrosive o solventi causerà la fuoriuscita del riempitivo UPR o la modifica della sua struttura, con conseguente degrado o reticolazione-, perdendo così le sue eccellenti proprietà. Questo tipo di ambiente di lavoro richiede UPR con una forte resistenza ai fluidi, che solitamente può reagire con materie prime stabili per migliorare la resistenza ai fluidi. Gli scopi di modifica possono essere raggiunti anche tramite end{3}}capping.
5. Altri metodi di modifica.
Utilizzare fibre vegetali biodegradabili per sostituire il tradizionale UPR rinforzato con fibra di vetro. Lo studio ha rilevato che il materiale composito preparato con una miscela di 25% fibra di bambù e 75% fibra di vetro ha proprietà meccaniche migliori, con una resistenza alla trazione di 37 MPa, una resistenza alla flessione di 140 MPa e una resistenza all'impatto di 32 kJPm2. Utilizzando la farina di legno per migliorare le prestazioni dell'UP, si è riscontrato che la resistenza alla compressione del materiale composito (PUP con farina di legno) era significativamente superiore a quella dell'UP.
