راتنجات البوليستر غير المشبعة هي واحدة من الأنواع الرئيسية للراتنجات المتصلدة بالحرارة. يصبح راتينج البوليستر النقي غير المشبع مادة لدنة بالحرارة بعد المعالجة. قوتها الميكانيكية منخفضة، ومن الصعب تلبية متطلبات معظم مجالات التطبيق. يتم تقويتها عمومًا بالألياف الزجاجية لجعلها مادة مركبة. يعد راتينج البوليستر غير المشبع من الأنواع المهمة في تطوير صناعة البلاستيك الحديثة. وهي مقسمة بشكل أساسي إلى سلسلة معززة وغير معززة- ويمكن استخدامها على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل الصناعة والزراعة والنقل والبناء وصناعة الدفاع.
تشمل منتجات FRP-أساسًا أبراج التبريد، والقوارب، ومعدات مكافحة التآكل-الكيميائية، وقطع غيار المركبات، والأبواب والنوافذ، والمنازل المتنقلة، والمعدات الصحية، ومعدات الطعام، ومعدات الترفيه، والمعدات الرياضية، وغيرها. تشتمل الأنواع الرئيسية من المنتجات غير المسلحة- على طلاءات الأثاث، والألواح البلاستيكية، والأزرار، ومشغولات العاج واليشم المقلدة، والرخام الاصطناعي، والعقيق الاصطناعي، والجرانيت الاصطناعي، وغيرها.
نقاط الضعف في أداء البوليستر غير المشبع:
انكماش الحجم كبير أثناء المعالجة، والرائحة والسمية عالية أثناء القولبة، ومقاومة الحرارة، والقوة، والمعامل منخفضة، والمتانة سيئة، ومن السهل أن تتشوه. لديها مقاومة ضعيفة للمذيبات العضوية. يحتوي التركيب الجزيئي للبوليستر غير المشبع على روابط مزدوجة غير مشبعة وله خصائص الروابط المزدوجة. عند درجات الحرارة المرتفعة، ستفتح الروابط المزدوجة، وتترابط-مع بعضها البعض، وتتبلمر ذاتيًا-؛ من خلال تفاعل إضافة الروابط المزدوجة، تحدث البلمرة المشتركة مع مونومرات الفينيل الأخرى؛ في ظل ظروف معينة، تتأكسد الروابط المزدوجة بسهولة، مما يتسبب في تدهور جودة البوليستر. يتم تحلل روابط الإستر الموجودة في البوليستر بسهولة بواسطة الأحماض والقلويات، مما يؤدي إلى تدمير خصائصها الفيزيائية والكيميائية، ويتحلل البوليستر نفسه.
طريقة التعديل والخصائص المعدلة:
1. تعديل انكماش منخفض.
يتطلب انكماش المعالجة لراتنجات البوليستر غير المشبعة انكماشًا منخفضًا أو حتى صفرًا. تتمثل طريقة تحضير راتينج البوليستر غير المشبع بشكل أساسي في إدخال عامل انكماش منخفض في الراتنج، مثل البولي إيثيلين، أو كلوريد البولي فينيل، أو البوليسترين، أو بولي ميثيل ميثاكريلات، أو ثنائي بروبيلين فثالات. على سبيل المثال، باستخدام عامل انكماش منخفض - تم تصنيعه من خلال البلمرة المشتركة مع PVAc في أحد الطرفين وPS في الطرف الآخر، يمكن الحصول على منتجات ذات انكماش جيد وتأثيرات تلوين جيدة.
2. تشديد التعديل.
بعد المعالجة، يكون UPR هشًا للغاية وله قوة تأثير ضعيفة. من أجل تحسين مقاومة تأثير منتجات البوليستر، غالبًا ما يحتاج UPR إلى التشديد.
من منظور السلسلة الرئيسية لجزيء UPR، كلما زادت هياكل السلسلة -الطويلة، أصبح الجزيء أكثر مرونة، وسيتم تحسين الخواص الميكانيكية مع قوة التأثير. عند تصنيع UPR، فإن أبسط طريقة هي إدخال كحولات طويلة السلسلة - وأحماض طويلة السلسلة-. الثنائيات الشائعة هي ثنائي إيثيلين جلايكول، وثلاثي إيثيلين جلايكول، والبولي إيثيلين جلايكول؛ تشتمل أحماض الديباسيك على حمض الأديبيك، وما إلى ذلك. بعد تقديم كحولات ذات سلسلة طويلة- وأحماض ذات سلسلة طويلة-، يمكنها زيادة مرونة UPR وتقليل قوة الراتنج.
تحسين تناسق العمود الفقري الجزيئي يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تحسين مرونة UPR.
من خلال إضافة بعض اللدائن المرنة بالحرارة إلى UPR، يمكن أيضًا تحسين صلابة منتجات الراتنج. تشمل اللدائن البلاستيكية الحرارية شائعة الاستخدام لتعديل المزج ما يلي: المطاط السائل، والبولي يوريثين السائل، وما إلى ذلك. يتميز هذا النظام المعدل بخصائص البنية المتجانسة، ويمكنه نقل الضغط بشكل فعال، وإفساح المجال كاملاً لمرونة المطاط نفسه، وتقليل الضرر الذي يلحق بمصفوفة الراتنج الناجم عن القوى الخارجية. على سبيل المثال، يتم استخدام مسحوق المطاط المفلكن (RP) كحشو نشط لتعديل مركب القولبة السائبة (BMC) باستخدام UPR كالراتنج الأساسي. عندما يتم تعبئة RP في الراتنج، فقد وجد أن قوة التأثير تتحسن ويتم تقليل انكماش المعالجة بشكل أكبر.
يمكن أيضًا أن يؤدي تفاعل الارتباط المتقاطع لبوليمر واحد في بوليمر آخر لتكوين بنية شبكة متداخلة (IPN) إلى تقوية UPR. هذه طريقة جديدة لتشديد المراجعة الدورية الشاملة.
إذا كانت الطريقة فيزيائية، فيمكن تحقيق تأثير التقوية والتشديد عن طريق إضافة مكونات أخرى، مثل الجسيمات الصلبة.
3. تعديل مثبطات اللهب.
هناك طريقتان لتحسين مثبطات اللهب لـ UPR: إحداهما هي استخدام راتنجات مثبطات اللهب-، مثل راتينج S320، 907، وما إلى ذلك؛ والآخر هو إضافة مثبطات اللهب إلى UPR.
4. مقاومة للتعديل المتوسط.
سيؤدي الاستخدام في ظل ظروف تآكل أو مذيبات قوية إلى تسرب حشو UPR أو تغيير هيكله، مما يؤدي إلى التدهور أو الارتباط المتبادل، وبالتالي فقدان خصائصه الممتازة. يتطلب هذا النوع من بيئة العمل استخدام UPR مع مقاومة قوية للوسائط، والتي يمكن أن تتفاعل عادة مع المواد الخام المستقرة لتعزيز مقاومة الوسائط. ويمكن أيضًا تحقيق أغراض التعديل من خلال تحديد سقف النهاية-.
5. طرق التعديل الأخرى.
استخدم ألياف نباتية قابلة للتحلل لتحل محل UPR التقليدي المقوى بالألياف الزجاجية. وجدت الدراسة أن المادة المركبة المحضرة بمزيج من 25% ألياف الخيزران و75% ألياف زجاجية تتمتع بخصائص ميكانيكية أفضل، حيث تبلغ قوة الشد 37 ميجا باسكال، وقوة الانحناء 140 ميجا باسكال، وقوة التأثير 32 كيلو JPm2. باستخدام دقيق الخشب لتحسين أداء UP، وجد أن قوة الضغط للمادة المركبة (دقيق الخشب PUP) كانت أعلى بكثير من قوة UP.
