Le développement derésine polyester insaturéeProducts possède plus de 70 ans d'histoire. En si peu de temps, les résines polyester insaturées ont connu une croissance rapide en termes de rendement et de niveau technique. Depuis, elles sont devenues l'une des plus grandes variétés de l'industrie des résines thermodurcissables. Au cours de leur développement, les informations techniques sur les brevets de produits, les revues commerciales, les ouvrages techniques, etc., se succèdent. À ce jour, des centaines de brevets d'invention sont déposés chaque année concernant les résines polyester insaturées. On constate que la technologie de production et d'application des résines polyester insaturées a gagné en maturité avec le développement de la production, formant progressivement un système technique unique et complet de théorie de production et d'application. Par le passé, les résines polyester insaturées ont apporté une contribution particulière à l'usage général. À l'avenir, elles se développeront dans des domaines d'application spécifiques, ce qui permettra de réduire le coût des résines à usage général. Voici quelques types de résines polyester insaturées intéressantes et prometteuses, notamment : résine à faible retrait, résine ignifuge, résine de renforcement, résine à faible volatilisation du styrène, résine résistante à la corrosion, résine de gel coat, résine photopolymérisable. Résines polyester insaturées, résines à faible coût avec des propriétés spéciales et doigts d'arbres hautes performances synthétisés avec de nouvelles matières premières et de nouveaux procédés.
1. Résine à faible retrait
Cette variété de résine est peut-être un sujet ancien. La résine polyester insaturée s'accompagne d'un retrait important lors du durcissement, avec un taux de retrait volumique général de 6 à 10 %. Ce retrait peut déformer gravement, voire fissurer, le matériau, en dehors du procédé de moulage par compression (SMC, BMC). Pour pallier ce défaut, des résines thermoplastiques sont généralement utilisées comme additifs à faible retrait. Un brevet dans ce domaine a été délivré à DuPont en 1934, sous le numéro de brevet US 1.945.307. Ce brevet décrit la copolymérisation d'acides antilopeliques dibasiques avec des composés vinyliques. Il est clair qu'à l'époque, ce brevet était un pionnier de la technologie à faible retrait pour les résines polyester. Depuis lors, de nombreuses personnes se sont consacrées à l'étude des systèmes copolymères, alors considérés comme des alliages plastiques. En 1966, les résines à faible retrait de Marco ont été utilisées pour la première fois dans le moulage et la production industrielle.
L'Association de l'industrie des plastiques a ensuite baptisé ce produit « SMC », ce qui signifie « composé de moulage en feuille », et son composé prémélangé à faible retrait « BMC », ce qui signifie « composé de moulage en vrac ». Pour les feuilles SMC, il est généralement exigé que les pièces moulées en résine présentent une bonne tolérance d'ajustement, une bonne flexibilité et un brillant de qualité A. Il est également impératif d'éviter les microfissures en surface, ce qui nécessite une résine adaptée à faible taux de retrait. Bien entendu, de nombreux brevets ont depuis amélioré cette technologie, et la compréhension du mécanisme de l'effet de faible retrait a progressivement évolué, et divers agents à faible retrait ou additifs à faible retrait ont fait leur apparition au fil du temps. Les additifs à faible retrait les plus couramment utilisés sont le polystyrène, le polyméthacrylate de méthyle, etc.
2. Résine ignifuge
Les matériaux ignifuges sont parfois aussi importants que le sauvetage de médicaments, et ils peuvent éviter ou réduire les catastrophes. En Europe, le nombre de décès par incendie a diminué d'environ 20 % au cours de la dernière décennie grâce à l'utilisation de retardateurs de flamme. La sécurité des matériaux ignifuges est également primordiale. La normalisation des types de matériaux utilisés dans l'industrie est un processus lent et complexe. La Communauté européenne mène actuellement des évaluations des risques pour de nombreux retardateurs de flamme halogènes et halogénophosphorés, dont beaucoup seront achevées entre 2004 et 2006. Actuellement, notre pays utilise généralement des diols contenant du chlore ou du brome ou des substituts halogénés d'acides dibasiques comme matières premières pour la préparation de résines ignifuges réactives. Les retardateurs de flamme halogènes produisent beaucoup de fumée lors de leur combustion, ainsi que des halogénures d'hydrogène très irritants. La fumée dense et le smog toxique produits lors de la combustion sont très nocifs pour la santé humaine.
Plus de 80 % des incendies sont causés par ce phénomène. L'utilisation de retardateurs de flamme à base de brome ou d'hydrogène présente également l'inconvénient de produire des gaz corrosifs et polluants lors de leur combustion, ce qui peut endommager les composants électriques. L'utilisation de retardateurs de flamme inorganiques tels que l'alumine hydratée, le magnésium, le sélénium, les composés de molybdène et autres additifs ignifuges permet de produire des résines ignifuges à faible dégagement de fumée et à faible toxicité, malgré leurs effets anti-fumée évidents. Cependant, une quantité excessive de charge ignifuge inorganique augmente non seulement la viscosité de la résine, ce qui nuit à la construction, mais aussi, lorsqu'elle est ajoutée en grande quantité, sa résistance mécanique et ses propriétés électriques après durcissement sont affectées.
Actuellement, de nombreux brevets étrangers font état de la technologie d'utilisation de retardateurs de flamme à base de phosphore pour produire des résines ignifuges à faible toxicité et à faible dégagement de fumée. Ces retardateurs présentent un effet ignifuge considérable. L'acide métaphosphorique généré lors de la combustion peut être polymérisé en un polymère stable, formant une couche protectrice recouvrant la surface de l'objet en combustion, isolant l'oxygène, favorisant la déshydratation et la carbonisation de la surface de la résine et formant un film protecteur carbonisé. Ainsi, les retardateurs de flamme à base de phosphore peuvent être utilisés en association avec des retardateurs de flamme halogènes, ce qui crée un effet synergique évident. Bien entendu, les futures recherches sur les résines ignifuges visent à obtenir un faible dégagement de fumée, une faible toxicité et un faible coût. La résine idéale est sans fumée, peu toxique, peu coûteuse, n'altère pas la résine, possède des propriétés physiques intrinsèques, ne nécessite aucun ajout de matériaux et peut être produite directement dans l'usine de production.
3. Résine de durcissement
Par rapport aux variétés originales de résines polyester insaturées, la ténacité actuelle des résines a été considérablement améliorée. Cependant, avec le développement de l'industrie aval des résines polyester insaturées, de nouvelles exigences sont imposées quant à leurs performances, notamment en termes de ténacité. La fragilité des résines insaturées après durcissement est devenue un problème majeur, freinant leur développement. Qu'il s'agisse d'un produit artisanal moulé par coulée, d'un produit moulé ou enroulé, l'allongement à la rupture devient un indicateur important pour évaluer la qualité des produits en résine.
Actuellement, certains fabricants étrangers utilisent l'ajout de résine saturée pour améliorer la ténacité. L'ajout de polyester saturé, de caoutchouc styrène-butadiène et de caoutchouc styrène-butadiène à terminaison carboxyle (suo-), par exemple, fait partie de la méthode de trempe physique. Elle permet également d'introduire des polymères séquencés dans la chaîne principale du polyester insaturé, comme la structure en réseau interpénétrant formée par la résine polyester insaturée, la résine époxy et la résine polyuréthane, ce qui améliore considérablement la résistance à la traction et aux chocs de la résine. Cette méthode de trempe fait partie de la méthode de trempe chimique. Une combinaison de trempe physique et de trempe chimique peut également être utilisée, par exemple en mélangeant un polyester insaturé plus réactif avec un matériau moins réactif pour obtenir la flexibilité souhaitée.
Actuellement, les plaques SMC sont largement utilisées dans l'industrie automobile en raison de leur légèreté, de leur grande résistance, de leur résistance à la corrosion et de leur flexibilité de conception. Pour les pièces importantes telles que les panneaux, les portes arrière et les panneaux extérieurs, une bonne ténacité est requise. Les protections peuvent se replier dans une certaine mesure et reprendre leur forme initiale après un léger impact. L'augmentation de la ténacité de la résine entraîne souvent une perte d'autres propriétés, telles que la dureté, la résistance à la flexion, la résistance à la chaleur et la vitesse de durcissement pendant la fabrication. Améliorer la ténacité de la résine sans perdre ses autres propriétés intrinsèques est devenu un enjeu majeur de la recherche et du développement des résines polyester insaturées.
4.Résine volatile à faible teneur en styrène
Lors du traitement de la résine polyester insaturée, le styrène volatil et toxique peut nuire gravement à la santé des ouvriers du bâtiment. Parallèlement, du styrène est émis dans l'air, ce qui entraîne une grave pollution atmosphérique. Par conséquent, de nombreuses autorités limitent la concentration admissible de styrène dans l'air des ateliers de production. Par exemple, aux États-Unis, le niveau d'exposition admissible (niveau d'exposition admissible) est de 50 ppm, tandis qu'en Suisse, la valeur PEL est de 25 ppm. Une teneur aussi faible est difficile à atteindre. Le recours à une ventilation forte est également limité. Parallèlement, une ventilation forte entraînerait la perte de styrène à la surface du produit et la volatilisation d'une grande quantité de styrène dans l'air. Par conséquent, pour trouver un moyen de réduire la volatilisation du styrène à la source, il est encore nécessaire de mener à bien ce travail dans l'usine de production de résine. Cela nécessite le développement de résines à faible volatilité du styrène (LSE) qui ne polluent pas ou moins l’air, ou de résines polyester insaturées sans monomères de styrène.
La réduction de la teneur en monomères volatils est un sujet développé par l'industrie étrangère des résines polyester insaturées ces dernières années. De nombreuses méthodes sont actuellement utilisées : (1) la méthode d'ajout d'inhibiteurs de faible volatilité ; (2) la formulation de résines polyester insaturées sans monomères de styrène utilise du divinyl, du vinylméthylbenzène et de l'α-méthyl styrène pour remplacer les monomères vinyliques contenant des monomères de styrène ; (3) la formulation de résines polyester insaturées à faible teneur en monomères de styrène consiste à utiliser les monomères ci-dessus et des monomères de styrène ensemble, par exemple en utilisant du phtalate de diallyle. L'utilisation de monomères vinyliques à point d'ébullition élevé tels que les esters et les copolymères acryliques avec des monomères de styrène : (4) Une autre méthode pour réduire la volatilisation du styrène consiste à introduire d'autres unités telles que le dicyclopentadiène et ses dérivés dans le squelette de la résine polyesters insaturés, pour obtenir une faible viscosité et, finalement, réduire la teneur en monomère de styrène.
Pour résoudre le problème de la volatilisation du styrène, il est nécessaire d'examiner en détail l'applicabilité de la résine aux méthodes de moulage existantes, telles que la pulvérisation de surface, le laminage et le moulage SMC, le coût des matières premières pour la production industrielle et la compatibilité avec le système de résine. Il est également nécessaire d'évaluer la réactivité de la résine, sa viscosité et ses propriétés mécaniques après moulage. Dans mon pays, il n'existe pas de législation claire limitant la volatilisation du styrène. Cependant, avec l'amélioration du niveau de vie et la sensibilisation croissante de la population à sa santé et à la protection de l'environnement, ce n'est qu'une question de temps avant qu'une législation pertinente ne soit nécessaire dans un pays consommateur non saturé comme le nôtre.
5. Résine résistante à la corrosion
L'une des principales utilisations des résines polyester insaturées est leur résistance à la corrosion par des produits chimiques tels que les solvants organiques, les acides, les bases et les sels. Selon les experts en résines insaturées, les résines résistantes à la corrosion actuelles se répartissent en plusieurs catégories : (1) o-benzène ; (2) isobenzène ; (3) p-benzène ; (4) bisphénol A ; (5) ester vinylique ; et d'autres comme le xylène, les composés halogénés, etc. Après des décennies d'exploration continue par plusieurs générations de scientifiques, la corrosion des résines et le mécanisme de résistance à la corrosion ont été étudiés en profondeur. La résine est modifiée par diverses méthodes, comme l'introduction d'un squelette moléculaire difficilement résistant à la corrosion dans la résine polyester insaturée, ou l'utilisation de polyester insaturé, d'ester vinylique et d'isocyanate pour former une structure en réseau interpénétrante, essentielle à l'amélioration de la résistance à la corrosion de la résine. La résistance à la corrosion est très efficace, et la résine produite par mélange de résine acide permet également d'obtenir une meilleure résistance à la corrosion.
Par rapport àrésines époxy,Le faible coût et la facilité de mise en œuvre des résines polyester insaturées constituent des atouts majeurs. Selon les experts du secteur, leur résistance à la corrosion, notamment aux alcalis, est bien inférieure à celle de la résine époxy. Cette résine ne peut donc pas être remplacée. L'essor des revêtements de sol anticorrosion a créé des opportunités et des défis pour les résines polyester insaturées. Le développement de résines anticorrosion spécifiques offre donc de vastes perspectives.
Le gel coat joue un rôle important dans les matériaux composites. Il joue non seulement un rôle décoratif à la surface des produits en PRF, mais contribue également à leur résistance à l'usure, au vieillissement et à la corrosion chimique. Selon les experts du réseau des résines insaturées, le développement de résines gel coats vise à développer des résines présentant une faible volatilisation du styrène, un bon séchage à l'air et une forte résistance à la corrosion. Le marché des gel coats thermorésistants est vaste. Une immersion prolongée du PRF dans l'eau chaude provoque l'apparition de cloques à la surface. Parallèlement, la pénétration progressive de l'eau dans le composite entraîne l'expansion progressive de ces cloques. Ces cloques affectent non seulement l'apparence du gel coat, mais réduisent également progressivement sa résistance.
Cook Composites and Polymers Co., basée au Kansas, aux États-Unis, utilise des procédés à terminaison époxy et glycidyl éther pour fabriquer une résine de gel coat à faible viscosité et excellente résistance à l'eau et aux solvants. L'entreprise utilise également une résine A modifiée par polyéther polyol et à terminaison époxy (résine flexible) et une résine B modifiée par dicyclopentadiène (DCPD) (résine rigide). Après compoundage, la résine résistante à l'eau présente non seulement une bonne résistance à l'eau, mais aussi une bonne ténacité et une bonne résistance mécanique. Les solvants ou autres substances de faible poids moléculaire pénètrent dans le matériau PRF à travers la couche de gel coat, formant une résine résistante à l'eau aux excellentes propriétés globales.
7.Résine polyester insaturée photopolymérisable
Les résines polyester insaturées se caractérisent par une longue durée de vie en pot et une vitesse de durcissement rapide. Elles permettent de limiter la volatilisation du styrène par photopolymérisation. Grâce aux progrès des photosensibilisateurs et des dispositifs d'éclairage, les bases du développement des résines photodurcissables ont été posées. Diverses résines polyester insaturées durcissables aux UV ont été développées avec succès et produites en grandes quantités. Ce procédé améliore les propriétés du matériau, les performances du procédé et la résistance à l'usure des surfaces, ainsi que l'efficacité de la production.
8. Résine à faible coût avec des propriétés spéciales
Ces résines comprennent les résines expansées et les résines aqueuses. Actuellement, la pénurie de bois-énergie tend à augmenter. On observe également une pénurie d'opérateurs qualifiés dans l'industrie de la transformation du bois, dont les salaires sont de plus en plus élevés. Ces conditions favorisent l'entrée des plastiques techniques sur le marché du bois. Les résines expansées insaturées et les résines aqueuses seront développées comme bois artificiels dans l'industrie du meuble en raison de leur faible coût et de leurs propriétés de résistance élevées. Leur application sera lente au début, puis, grâce à l'amélioration continue des technologies de transformation, leur développement sera rapide.
Les résines polyester insaturées peuvent être expansées pour fabriquer des mousses utilisables comme panneaux muraux, cloisons de salle de bain préformées, etc. La ténacité et la résistance mécanique de la mousse plastique à matrice polyester insaturé sont supérieures à celles du PS expansé ; elle est plus facile à mettre en œuvre que le PVC expansé ; son coût est inférieur à celui du polyuréthane expansé, et l'ajout de retardateurs de flamme permet de la rendre ignifuge et anti-vieillissement. Bien que la technologie d'application de la résine soit parfaitement au point, son utilisation dans le secteur de l'ameublement n'a pas encore suscité beaucoup d'intérêt. Après étude, certains fabricants de résines manifestent un vif intérêt pour le développement de ce nouveau type de matériau. Certains problèmes majeurs (peau, structure en nid d'abeille, relation entre le temps de moussage et le gel, contrôle de la courbe exothermique) n'ont pas encore été totalement résolus avant la production commerciale. En attendant une réponse, cette résine ne peut être utilisée que dans l'industrie de l'ameublement en raison de son faible coût. Une fois ces problèmes résolus, cette résine sera largement utilisée dans des domaines tels que les matériaux ignifuges en mousse, au-delà de son simple aspect économique.
Les résines polyester insaturées aqueuses se divisent en deux catégories : hydrosolubles et émulsionnées. Dès les années 1960, des brevets et des articles scientifiques ont été publiés dans ce domaine. La résine hydrosoluble consiste à ajouter de l'eau comme charge à la résine polyester insaturée avant sa gélification, la teneur en eau pouvant atteindre 50 %. Cette résine est appelée résine WEP. Elle se caractérise par un faible coût, une légèreté après durcissement, une bonne ignifugation et un faible retrait. Le développement et la recherche sur les résines hydrosolubles en Chine ont débuté dans les années 1980 et se poursuivent depuis longtemps. Elle est notamment utilisée comme agent d'ancrage. La résine polyester insaturée aqueuse est une nouvelle génération de résines polyester insaturées. La technologie en laboratoire gagne en maturité, mais les recherches sur son application sont moins nombreuses. Les problèmes à résoudre concernent la stabilité de l'émulsion, certains problèmes liés au durcissement et au moulage, ainsi que l'approbation des clients. En général, une production de 10 000 tonnes de résine polyester insaturée peut produire environ 600 tonnes d'eaux usées par an. L'utilisation du retrait généré lors de la production de résine polyester insaturé pour produire une résine contenant de l'eau réduira le coût de la résine et résoudra le problème de la protection de l'environnement.
Nous commercialisons les produits de résine suivants : résine polyester insaturée ;résine vinylique; résine gel coat ; résine époxy.
Nous produisons égalementmèche directe en fibre de verre,tapis en fibre de verre, maille en fibre de verre, etmèche tissée en fibre de verre.
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Date de publication : 08/06/2022
