Современные композитные материалы
Системы отверждения

Системы отверждения

Для отверждения полиэфирных смол при нормальной температуре (15-20°С) вводятся инициатор и ускоритель. В качестве инициатора применяют перекиси, гидроперекиси или смеси перекисей (например, перекись бензоила или перекиси кетонов).
Для каждого типа инициаторов применяется определенный ускоритель. С перекисями кетонов применяются нафтенат кобальта и октоат кобальта. Наиболее эффективными ускорителями, применяемыми в сочетании с перекисью бензоила, являются третичные амины: диметиланилин и диэтиланилин.  

Мы настоятельно рекомендуем проводить серию испытаний с тем или иным материалом перед использованием его в основном производстве. 

Схематичное изображение процесса отверждения полиэфирных смол

 

 

Инициаторы (катализаторы) 

Компонентом, необходимым для перевода полиэфирных смол из жидкого состояния в твердое, является инициатор отверждения - перекись или гидроперекись. При взаимодействии с другим необходимым компонентом - ускорителем, инициатор распадается на свободные радикалы, возбуждающие цепной процесс полимеризации, превращая молекулы полиэфира в свободные радикалы. Данная цепная реакция протекает с большой скоростью и выделением значительного количества тепла. Инициатор вводится в состав смолы непосредственно перед формованием. Стандартными веществами, применяемыми в качестве инициаторов в системах отверждения полиэфирных смол, являются пероксиды (перекиси), а именно перекись метилэтилкетона (ПМЭК) и перекись дибензоила (БПО), а также смеси перекисей.

Перекись метилэтилкетона (ПМЭК)
  • Butanox M-50  средняя реактивность, (АО - 8,9%)
  • Butanox M-60 средняя реактивность, (АО - 9,9%)
  • Butanox HBO-50 высокая реактивность, (АО - 9,9%)
  • Butanox LA  низкая реактивность, (АО - 8,7%)
  • Butanox LPT очень низкая реактивность, (АО - 8,5%)
Перекись метилэтилкетона (ААП)
  • Trigonox 44B  быстрое отверждение, (АО - 4,1%)
Перекись дибензоила (БПО)
  • Perkadox CH-50X сыпучий, общего назначения, (АО - 3,3%)
  • Perkadox CH-50L сыпучий, для прозрачных пластиков, (АО - 3,3%)
  • Perkadox 40E жидкий, (АО - 2,6%)
  • Perkadox BT-50 паста, (АО - 3,3%)
Смеси перекисей
  • Trigonox 61 быстрое отверждение, смесь ПМЭК/ААП, (АО - 7,8%)
  • Trigonox 63 быстрое отверждение, смесь ПМЭК/ААП, (АО - 6,6%)
  • Trigonox 51 низкий экзотермический пик, смесь ААП, (АО - 5,8%)
  • Trigonox 82  низко реактивный ПМЭК с низким экзотермическим пиком, (АО - 8,5%)

 

Ускорители

Ускоритель отверждения необходим для реакции с инициатором, в результате которой образуются свободные радикалы, инициирующие процесс полимеризации. Ускоритель может вводиться в состав полиэфиров как на стадии изготовления, так и непосредственно при их переработке перед введением инициатора. Для каждого типа инициаторов применяется определенный ускоритель. С перекисями кетонов применяются нафтенат кобальта и октоат кобальта. В сочетании с перекисью бензоила используют третичные амины: диметиланилин и диэтиланилин.

Кобальтовые ускорители
  • NL-49P октоат кобальта, 1% 
  • NL-51P октоат кобальта, 6%
Аминные ускорители
  • NL-63-10P диметиланилин, 10%
Смеси ускорителей
  • NL-23 смесь кобальтового и аминного ускорителей

Ингибиторы

Полиэфирные ненасыщенные смолы и без инициаторов и ускорителей могут сами образовывать свободные радикалы и преждевременно полимеризоваться в процессе хранения. Для предотвращения преждевременной полимеризации нужен ингибитор (замедлитель) отверждения. Механизм его действия заключается во взаимодействии с периодически возникающими свободными радикалами с образованием малоактивных радикалов или соединений нерадикального типа. В качестве ингибиторов применяют фенол, трикрезол, хиноны и некоторые органические кислоты. Среднее количество вводимого ингибитора 0,02-0,05% - на стадии изготовления.

  • NLC-1 1%
  • NLC-10 10%
 
Условия хранения
  • Хранить при температуре не выше 25°С;
  • Избегать воздействия тепла или солнечных лучей;
  • Избегать хранения катализатора с другими химическими продуктами, и особенно ускорителями;
  • Не допускается прямое смешение катализатора с ускорителем.

Дополнительная информация

На время гелеобразования, помимо используемой системы отверждения, также влияют такие факторы как температура, наличие воды и содержание наполнителя, что и отражено на нижеследующих графиках.

Способ добавления перекисей или ускорителей к полиэфирной смоле зависит от того, какая перекись используется в том или ином конкретном случае. Если используется жидкая перекись, то предпочтительнее добавлять в первую очередь ускоритель, а затем перекись, так как для смеси полиэфирная смола + ускоритель характерно более продолжительное время существования в емкости в неотвержденном состоянии, чем для смеси полиэфирная смола + перексиь. Что касается порошкообразных или пастообразных перекисей, то в этом случае рекомендуется в первую очередь растворять в полиэфирной смоле перекись, а затем добавлять ускоритель отверждения полиэфирной смолы. Так как для растворения твердой перекиси требуется некоторое время, то присутствие в реакционной смеси ускорителей может предварительно запустить реакцию.

Другой часто используемый способ заключается в следующем: перекись растворяют в половинном объеме полиэфирной смолы, подвергающейся действию катализатора, в то же время ускоритель растворяют в оставшейся части полиэфирной смолы. Перед использованием оба компонента смешивают в равных частях.

Мы особо обращаем внимание на то, что непосредственное смешивание ускорителей с органическими перекисями чрезвычайно опасно, так как в этих случаях происходит бурная реакция и велика вероятность взрыва!

Ветошь, пропитанная ускорителями, способная самовоспламеняться в присутствии масел. В связи с этим ее следует быстро уничтожать.

Данные, приводимые в этом описании, получены в результате многочисленных исследований. Мы не можем нести ответственность за все возможные неудачные эксперименты, однако, наши технические службы всегда готовы помочь вам в решении конкретных проблем.