Comportarea fizico-chimică a celor mai importante rășini polimerice armate cu fibre de sticlă

I. RASINI POLIESTERICE NESATURATE (RPN) :

Rasini poliesterice nesaturate (RPN) :

Rasinile poliesterice nesaturate sunt larg utilizate la obtinerea materialelor composite.

Prin esterificarea unui acid dicarboxilic cu un alcool dihidroxilic se nasc fie esteri ciclici, fie poliesteri cu catene macromoleculare filiforme :

anhidrida etilenglicol

maleica

anhidrida etilenglicol

ftalica

Studiul sistematic al acestor compusi ( inceput in 1928 de catre W. A. Carothers ) a condus la fabricarea industriala a unei valoroase fibre sintetice, obtinuta prin esterificarea acidului tereftalic cu etilenglicol. Pentru fabricarea acestor fibre se porneste de la tereftalatul de metil, care trece prin trasesterificare cu glicol in politereftalul de etena. Filarea se face in stare topita la cca 240˚. Macromoleculele filiforme, astfel obtinute, au o greutate moleculara de aproximativ 13000. Fibra, de o rezistenta exceptionala, este un inlocuitor al lanii.

Rasini alchidice sau alchidali se numesc, in industrie, poliesterii obtinuti prin condensarea unui acid dicarboxilic ( ftalic, maleic ) cu un glicol sau un poliol. Rasinile alchidice modificate sunt rasini de tipul gliptali ( rasini obtinute din acid ftalic si glicerina ), carora li se inglobeaza, in cursul procesului de condensare, uleiuri sicative, rasini naturale sau rasini fenolice . Rasinile fenolice (rasini sintetice de mare valoare tehnica), denumite in industrie bachelite sau fenoplaste, descoperite de L. H. Baeckeland, 1907, porninid de la reactia de condensare dintre fenol si formaldehida, efectuata in conditii putin mai energice decat cea initiala.

Exista numeroase tipuri de rasini poliesterice nesaturate, cele mai importante fiind enumerate mai jos :

1. Rasini poliesterice nesaturate uzuale (NESTRAPOL H450) :

Rasina se obtine prin policondensarea diacizilor sau anhidridelor nesaturate si saturate – in principal anhidrida maleica si anhidrida ftalica – cu un diol ( etilenglicol sau 1,2 – propilenglicol ) conform urmatoarei reactii globale :

Produsul obtinut mai sus poarta numele NESTRAPOL H450, este o solutie stirenica a rasinii poliesterice nesaturate.

2. RPN flexibile:

a) Se inlocuieste anhidrida ftalica cu acid adipic.

b) Se inlocuieste anhidrida ftalica cu acizi grasi monocarboxilici.

c) Rasina flexibila + umplutura de celuloza turnata in forme de cauciuc siliconic = reproduceri perfecte ale sculpturilor in lemn.

3. RPN elastice

Se inlocuieste anhidrida ftalica cu acid izoftalic:

4. RPN cu contractie scazuta:

• Se introduce o componenta termoplastica cu polistiren sau polimetilmetacrilat:

5. RPN cu rezistenta mare la actiunea agentilor atmosferici :

Se introduc stabilizatori de UV.

6. RPN cu rezistenta chimica ridicata :

Se are in vedere scaderea concentratiei de grupe esterice prin inlocuirea propilenglicolului cu un diol mai mare cum ar fi Bisfenol A hidrogenat.

7. RPN cu rezistenta mare la foc :

Se pot inlocui:

a) Anhidrida ftalica cu acid tetracloroftalic sau cu acid tetrabromoftalic.

Reticularea (obtinere) a rasinilor poliesterice nesaturate :

Reticularea (intarirea) rasinii are loc prin copolimerizarea stirenului (monomerul reactive) cu rasina poliesterica nesaturata. Procesul de copolimerizare este initiat de sistemul redox: peroxide de metiletilcetona cu naftenat de cobalt. Pentru evitarea intaririi rasinii pe timpul depozitarii, aceasta este stabilizata cu hidrochinona (inhibitor), motiv pentru care reactia de copolimerizare prezinta o perioada de inductie, adica reactia nu starteaza in momentul adaugarii initiatorului, ci dupa un interval de timp, necesar consumarii inhibitorului.

Proprietatile fizico – mecanice ale procesului depinde de densitatea de reticulare, care la randul ei depinde de gradul de nesaturare a rasinii. Gradul de nesaturare se poate regla din raportul dintre componenta diacida nesaturata si cea saturata.