رزین های پلی استر برای فرمولاسیون های مبتنی بر TGIC چیست؟

رزین های پلی استر برای فرمولاسیون های مبتنی بر TGIC پلیمرهای عاملدار شده با کربوکسیل هستند که به طور خاص برای اتصال شیمیایی با ایزوسیانورات تری گلیسیدیل (TGIC) به عنوان سخت کننده طراحی شده اند. آنها جزء اصلی تشکیل دهنده فیلم در پوشش های پودری بادوام و مات تا براق هستند. عملکرد اصلی ایجاد تعادل بین دوام در فضای باز، انعطاف پذیری مکانیکی و مقاومت شیمیایی است. بدون این رزین های تخصصی، TGIC نمی تواند یک لایه پوشش محافظ جامد تشکیل دهد.

از نظر عملی، این رزین ها بیش از 80 درصد عملکرد پوشش نهایی را تعیین می کنند. به عنوان مثال، یک پلی استر استاندارد فوق بادوام برای TGIC (با مقدار اسیدی 30-35 میلی گرم KOH/g) پس از 1000 ساعت هوازدگی سریع QUV-B به حفظ براقیت 80-85٪ دست می یابد، در حالی که یک رزین استاندارد داخلی در عرض 300 ساعت از بین می رود.

توابع کلیدی رزین های پلی استر در سیستم های TGIC

رزین فقط یک اتصال دهنده نیست. به طور فعال خواص پوشش را مهندسی می کند. کارکردهای آن را می توان به چهار حوزه مهم دسته بندی کرد:

1. کنترل چگالی متقابل

مقدار اسیدی رزین (AV) مستقیماً چگالی اتصال متقابل را کنترل می کند. الف پلی استر استاندارد TGIC دارای AV 30-35 میلی گرم KOH/g است ، انعطاف پذیری مطلوب و مقاومت در برابر پخت بیش از حد را ایجاد می کند. برای مقاومت شیمیایی بالاتر، فرمولاتورها استفاده می کنند رزین های با ارزش اسیدی بالا (AV 45-55 mg KOH/g) که چگالی اتصال متقابل را تا 40 درصد افزایش می‌دهند، اما مقاومت ضربه‌ای را از بیش از 160 اینچ پوند به حدود 80 اینچ پوند کاهش می‌دهند.

2. پایداری در برابر هوا و UV

انتخاب مونومرها (به عنوان مثال، اسید ایزوفتالیک در مقابل اسید ترفتالیک) جذب UV را دیکته می کند. پلی استرهای فوق بادوام، حاوی بیش از 80 درصد اسید ایزوفتالیک، حفظ براقیت 5 ساله فلوریدا را بالای 70 درصد به دست می آورند. ، در حالی که نمرات بادوام استاندارد کمتر از 50٪ است. این سیستم‌های پلی‌استر TGIC را به معیاری برای پوشش‌های آلومینیومی معماری (کلاس Qualicoat 2) تبدیل می‌کند.

3. تنظیم خواص مکانیکی

دمای انتقال شیشه ای (Tg) رزین مقاومت و انعطاف پذیری را تعیین می کند. رزین های با الف Tg 65-70 درجه سانتیگراد پایداری عالی در ذخیره سازی را فراهم می کند اما به دمای پخت بالاتر (200 درجه سانتیگراد برای 10 دقیقه) نیاز دارد. برای پوشش های لایه نازک (40-60 میکرون)، کمتر Tg 55-60 درجه سانتیگراد جریان و خیس شدن بستر را بهبود می بخشد و به پاس های ضربه معکوس بیش از 100 اینچ پوند دست می یابد.

4. مات فینیش فعال کردن

با ترکیب دو پلی استر با واکنش‌پذیری‌های مختلف (مانند AV 25 و AV 45)، فرمول‌سازها 10 تا 30 درصد براقیت را بدون افزودنی به دست می‌آورند. تفاوت نسبت واکنش پذیری بالاتر از 1.5 جداسازی ریز فاز را ایجاد می کند و روکش های مات پایدار ایجاد می کند. تا 5% براقیت که با سیستم های تک رزین غیرممکن است.

داده های عملکرد کمی: نمرات استاندارد در مقابل درجه های فوق العاده بادوام

جدول زیر داده های عملی را برای فرمولاتورهایی که رزین پلی استر را برای فرمولاسیون های مبتنی بر TGIC انتخاب می کنند، ارائه می دهد. همه مقادیر بر اساس روش‌های تست استاندارد صنعتی هستند.

همانطور که نشان داده شد، مبادله واضح است: رزین های فوق بادوام به قیمت انعطاف پذیری، مقاومت عالی در برابر آب و هوا را ارائه می دهند. برای کاربردهای معماری که نیاز دارند تاییدیه Qualicoat کلاس 2 (1000 ساعت خوردگی 1000 ساعت UV) ، درجه فوق العاده بادوام اجباری است.

سوالات متداول (FAQ) درباره رزین های پلی استر برای TGIC

Q1: آیا می توانم TGIC را با HAA (Primid) با استفاده از همان رزین پلی استر جایگزین کنم؟

نه، مطلقاً نه. TGIC به یک پلی استر با عملکرد کربوکسیل (مقدار اسیدی 30-35) نیاز دارد، در حالی که HAA به رزینی با مقدار اسیدی بسیار بالاتر (معمولا 55-75 میلی گرم KOH/g) و واکنش هیدروکسیل متفاوت نیاز دارد. استفاده از رزین اختصاصی TGIC با HAA باعث ایجاد پوشش‌های ضعیف، نرم و شیمیایی ضعیف می‌شود. استوکیومتری اساساً متفاوت است: TGIC با نسبت رزین به سخت کننده 1:0.93 با وزن معادل واکنش نشان می دهد، در حالی که HAA به نسبت 1:0.06 نیاز دارد.

Q2: چرا روکش TGIC-پلی استر من سوراخ هایی با ضخامت فیلم 80 میکرون نشان می دهد؟

این به دلیل است فرار محصولات فرعی فرار (عمدتاً آب) از واکنش استریفیکاسیون در طول پخت. سیستم های TGIC ویسکوزیته بالاتری در مذاب دارند و مواد فرار را در لایه های ضخیم به دام می اندازند. برای حل این مشکل، یا از پلی استری با ویسکوزیته مذاب کمتر (≤2000 mPa·s در 200 درجه سانتی گراد) استفاده کنید یا از یک عامل گاز زدایی مانند بنزوئین در 0.5-1.0 درصد وزن فرمول استفاده کنید. پلی استرهای مدرن کم خالی اجازه می دهند تا 120μیکرو بدون سوراخ سوزنی اعمال شوند.

Q3: چگونه می توانم مقدار TGIC صحیح را برای یک پلی استر معین محاسبه کنم؟

از فرمول زیر استفاده کنید:
TGIC phr (در هر صد رزین) = (مقدار اسیدی پلی استر × وزن معادل TGIC) / 56100
که در آن وزن معادل TGIC 108.1 گرم بر اکیوان است. برای پلی استر با AV=34، محاسبه به این صورت است: (34 × 108.1) / 56100 = 6.55 phr. برای جبران واکنش‌های جانبی، همیشه 2 تا 3 درصد TGIC اضافه کنید. به عنوان مثال، برای AV=34، از 6.7-6.8 phr TGIC استفاده کنید در فرمول شما

Q4: آیا نگرانی های بهداشتی یا نظارتی در مورد پلی استرهای مبتنی بر TGIC وجود دارد؟

بله. TGIC به عنوان طبقه بندی می شود H350 (ممکن است باعث سرطان شود) و H317 (ممکن است باعث واکنش پوستی آلرژیک شود) تحت مقررات اتحادیه اروپا CLP (EC) شماره 1272/2008. در نتیجه، بسیاری از مشخصات معماری (به عنوان مثال، AAMA 2604) به سمت HAA یا سایر سیستم‌های بدون TGIC حرکت می‌کنند. با این حال، پلی استر TGIC همچنان در کاربردهای صنعتی غالب است 5-10٪ مقاومت شیمیایی بالاتر و سخت شدن لایه نازک تر (تا 40μ) انتقادی هستند. همیشه هنگام جابجایی از PPE مناسب و تهویه محلی اگزوز استفاده کنید.

راهنمای انتخاب عملی: کدام رزین پلی استر را باید انتخاب کنید؟

برای حذف حدس و گمان، از این ماتریس تصمیم بر اساس الزامات برنامه نهایی خود استفاده کنید:

• برای تجهیزات کشاورزی و ساختمانی (در فضای باز، 3-5 سال گارانتی): پلی استر بادوام استاندارد، AV 32-34، Tg 62-65 درجه سانتی گراد. پس از 500 ساعت QUV انتظار حفظ براقیت 50% را داشته باشید.
• برای آلومینیوم معماری (10 سال گارانتی، Qualicoat کلاس 2): پلی استر فوق العاده بادوام، AV 30-32، Tg 68-70 درجه سانتی گراد، بر پایه ایزوفتالیک. باید 1000 ساعت QUV-B با حفظ براقیت بیش از 70 درصد بگذرد.
• برای پوشش های ضد گرافیتی با لایه نازک (40-50μ): پلی استر با ارزش اسیدی بالا (AV 45-50) با TGIC برای به حداکثر رساندن اتصال متقابل. 2% موم PTFE را برای رهاسازی اضافه کنید. مقاومت ضربه به کمتر از 60 اینچ پوند کاهش می یابد.
• برای مبلمان داخلی کم براق (<20%): از یک سیستم رزین دوگانه استفاده کنید: 70٪ پلی استر با واکنش بالا (AV 45) 30٪ پلی استر کم واکنش (AV 25). در دمای 180 درجه سانتی گراد به مدت 15 دقیقه خشک کنید تا 10 تا 15 درصد براقیت را بدون مواد مات کننده به دست آورید.

به طور خلاصه، رزین پلی استر مقرون به صرفه ترین اهرم برای تنظیم عملکرد پوشش TGIC است. تغییر درجه رزین می تواند مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش را تا 400% بهبود بخشد یا براقیت را تا 30 نقطه بدون تغییر هیچ جزء فرمولاسیونی تنظیم کند. همیشه قبل از افزایش مقیاس، یک برگه داده فنی درخواست کنید که مقدار اسید، Tg و ویسکوزیته مذاب را مشخص کند.