Trochę historii
Ograniczona podaż styrenu we wczesnych latach 70 ubiegłego wieku spowodowała, że producenci nienasyconych żywic poliestrowych szukali technologii, dzięki którym potrzebowaliby mniej tego surowca do syntezy żywic. Kryzys energetyczny w latach 70 spowodowany był przez gwałtowny wzrost cen ropy naftowej na rynkach światowych, wynikający z embarga wobec Stanów Zjednoczonych zastosowanego przez państwa zrzeszone w OPEC, po wybuchu wojny izraelsko-arabskiej w październiku 1973 roku. W takich „warunkach” powstały nowe poliestry do laminowania ręcznego zawierające dicyklopentadien (DCPD ).
Trochę chemii
Dicyklopentadien, w skrócie DCPD, to związek chemiczny o wzorze C10H12. W temperaturze pokojowej jest to przezroczysty jasnożółty płyn o ostrym zapachu. Jego gęstość wynosi 0,978g/ml. DCPD jest wytwarzany w dużych ilościach w krakingu parowym benzyny ciężkiej i olejów napędowych do etylenu. Głównym zastosowaniem są żywice, w szczególności nienasycone żywice poliestrowe. Jest również stosowany w klejach i farbach.(Wikipedia, 2019)Aby uzyskać tą samą lepkość nienasyconego poliestru (300 mPas w 23°C) dla żywicy ortoftalowej potrzeba użyć ok. 45 % styrenu, natomiast dla żywicy modyfikowanej DCPD tylko 34 % styrenu. Jest to oczywiście znaczna „oszczędność” monomeru – licząc od dołu ponad 32 %.
Rysunek 1 – wygląd cząsteczki C10H12 (DCPD)
Żywice DCPD od początku swojego istnienia miały zalety pod względem lepszej ceny i dostępności, lecz okazało się, że ich przetwarzanie jest nieco trudniejsze od standardowych żywic ortoftalowych ze względu na wolniejszą impregnację włókien szklanych, związaną ze zmniejszoną zawartością styrenu. Spoiwo używane w produkcji CSM jest „przygotowane” do współpracy ze styrenem i jego mniejsza ilość powoduje wolniejsze przesycanie zbrojeń.
Zalety DCPD
Z czasem, po opanowaniu problemów technologicznych i zmodyfikowaniu pod kątem przesycania włókien szklanych żywice DCPD zostały entuzjastycznie przyjęte przez przetwórców, którzy docenili korzyści tej technologii: zmniejszoną emisję styrenu, wyższą odporność termiczną (HDT), mniejszy skurcz i dużo szybsze utwardzanie względem standardowych żywic ortoftalowych. Nieocenioną „wartością dodaną” żywic DCPD jest również osiąganie bardzo szybko punktu „Green Strength“, – czyli parametrów mechanicznych umożliwiających odformowanie, pomimo niezupełnego jeszcze usieciowania/utwardzenia żywicy - bez ryzyka deformacji.
Technologia nieustannie się rozwija. Przez lata chemicy Aliancys przewodzili rozwojowi coraz lepszych żywic DCPD. Każda nowa generacja przewyższa poprzednią charakterystyką przetwarzania i wydajnością. Te działania przynoszą korzyści rosnącej liczbie przetwórców, którzy poszukują najnowszych i najbardziej wydajnych technologii.
Przez prawie pół wieku historii żywic DCPD sytuacja ż dostępnością ropy naftowej uległa odwróceniu (łatwa dostępność w dużych ilościach), zastosowania DCPD wzrosły na tyle, że dzisiaj cena żywic opartych na DCPD jest nieco wyższa od standardowych żywic ortoftalowch, lecz ich zalety powodują, że w dniu dzisiejszym producenci laminatów decydują się zapłacić kilka procent więcej za żywice DCPD ze względu na ich szczególne zalety.
DCPD od Aliancys – Synolite 8388-P-1
Synolite 8388 to jedna z najbardziej popularnych żywic konstrukcyjnych w naszej ofercie i na rynku. Występuje ona w kilku wersjach reaktywności i lepkości. Najpowszechniej stosowana jest wersja Synolite 8388-P-1, jej podstawowe zalety względem innych żywic to:
1. Bardzo niska emisja styrenu, zarówno w fazie statycznej jak i dynamicznej. Zawartość styrenu w żywicy jest niższa o ok. 30% względem standardowych żywic ortoftalowych – co ma duże znaczenie na środowisko pracy przy technologii laminowania ręcznego, a przy technologii natrysku jest czasami zagadnieniem decydującym o możliwości zastosowania tej techniki wytwarzania kompozytów,
Dynamiczna emisja styrenu z powierzchni 1m2
Zredukowana emisja styrenu z powierzchni 1m2
2. Mniejszy skurcz względem innych żywic dostępnych na rynku - czyli bardziej stabilne wyroby, z mniejszym „printem” włókna na powierzchni i pofalowaniami przy narożnikach,
3. Lepsze utwardzenie bez dodatkowych naprężeń wewnętrznych ( żywica mniej deformuje duże płaszczyzny i swobodne krawędzie),
4. Równe utwardzanie w cienkich i grubych warstwach (brak „ściągnięć” na powierzchni nawet w miejscach laminowanych miejscowo, na mokro przy podwójnej/potrójnej gramaturze wzmocnień),
5. Skuteczny wskaźnik utwardzacza (bardzo szybko po jego dodaniu zmienia się kolor żywicy),
6. Możliwość laminowania większej ilości warstw w jednym przebiegu (ograniczony skurcz i kontrolowana egzotermia żywicy),
7. Jeszcze szybsze przesycanie mat szklanych (przy żywicy niskostyrenowej/DCPD to bardzo ważny parametr) – oszczędność na czasie i zużyciu żywicy (względem innych żywic DCPD dostępnych na rynku zużycie potrafi być nawet o 7% mniejsze),
8. Żywice zostały dostosowane do aktualnych wymagań REACH dotyczących rodzaju użytych przyspieszaczy kobaltowych i ich stężenia (zmiany z końca 2018r),
9. Szybszy przyrost twardości Barcola (przy 4 warstwach maty 450 już po 3 godzinach laminat osiąga 20-25⁰B, a po 5 godzinach ma ponad 30⁰B),
Przyrost twardości w ⁰B, mierzony na laminacie z 4 i 10 warstw CSM 450
Żywica Śynolite 8388-P-1 + 2% Curox M303
10. Zoptymalizowany parametr ”secondary bonding” – czyli lepsze klejenie do utwardzonego laminatu (przy wklejaniu dodatkowych elementów na kleje strukturalne, ale także przy dolaminowywaniu kolejnych warstw lub wzmocnień),
11. Wysokie parametry mechaniczne - przede wszystkim wytrzymałości na zginanie, rozciąganie, wydłużeniu do zerwania, odporności termicznej (HDT),
Parametry mechaniczne Synolite 8388-P-1 w porównaniu z innymi żywicami dostępnymi na rynku
Wydłużenie do zerwania Synolite 8388-P-1 w porównaniu z innymi żywicami dostępnymi na rynku wg. ISO 527
12. Wysokie parametry utwardzonego laminatu
Wyniki badań na zginanie laminatu o zawartości zbrojenia ok. 35% wykonanego z 5 warstw CSM 450
13. Długi termin przydatności do użycia – 6 miesięcy od daty produkcji
14. Aktualny certyfikat DNV/GL dla wszystkich dostępnych wersji żywicy
Certyfikat DNV/GL numer TAK 00000EB
Laminat wykonany z Synolite 8388 będzie mniej kruchy (brak pękania narożników i kołnierzy), mniej błyszczący (będzie się lepiej kleił nawet po kilku dniach), mocniejszy na rozciąganie i zginanie, – ale przede wszystkim wyroby będą lżejsze, mniej zdeformowane (mniejszy print i mniejsze ściągnięcia), również emisja styrenu podczas przetwarzania będzie znacząco niższa względem innych żywic dostępnych na rynku.
Zachęcamy do przetestowania!!!
|
Pawel Tryzna Konsultant Techniczny
|
|
