رزین پلی استر TGIC دو جزئی یک سیستم پوشش پودری با کارایی بالا متشکل از یک رزین پلی استر با پایانه کربوکسیل (جزء A) و ایزوسیانورات تری گلیسیدیل (TGIC، جزء B) به عنوان عامل اتصال عرضی است. این سیستم گرما سخت در 180-200 درجه سانتیگراد به مدت 10-15 دقیقه ، تشکیل یک لایه پوششی بادوام و مقاوم در برابر مواد شیمیایی با قابلیت آب و هوا و خواص مکانیکی عالی.
جزء رزین پلی استر معمولاً حاوی گروه های کربوکسیل انتهایی (COOH) با مقدار اسیدی است که از آن متغیر است 30-80 میلی گرم KOH/g در حالی که TGIC سه گروه عاملی اپوکسی را برای هر مولکول فراهم می کند که با گروه های کربوکسیل واکنش می دهند و اتصالات عرضی استری را تشکیل می دهند. نسبت اختلاط استاندارد است 93:7 تا 96:4 (پلی استر: TGIC) بر حسب وزن، اگرچه فرمولاسیون های خاص ممکن است بر اساس الزامات عملکرد متفاوت باشد.
ترکیب شیمیایی و ساختار
ستون فقرات پلی استر از اسیدهای دی کربوکسیلیک آروماتیک (اسید ترفتالیک یا اسید ایزوفتالیک) و دیول های آلیفاتیک یا سیکلوآلیفاتیک (نئوپنتیل گلیکول، 1،4-سیکلوهگزان متانول) سنتز می شود. TGIC (CAS 2451-62-9) یک ترکیب هتروسیکلیک با وزن مولکولی است. 297.26 گرم در مول و وزن معادل اپوکسی تقریباً 100-110 گرم در معادله .
| اموال | رزین پلی استر | عامل پخت TGIC |
|---|---|---|
| ظاهر | جامد زرد کم رنگ | پودر کریستالی سفید |
| مقدار اسید (mg KOH/g) | 30-80 | N/A |
| وزن معادل اپوکسی | N/A | 100-110 |
| Tg (درجه سانتیگراد) | 50-65 | 90-120 |
| نسبت استفاده معمولی | 93-96٪ | 4-7٪ |
مکانیسم پخت
واکنش اتصال عرضی از طریق افزودن هسته دوست گروه های کربوکسیل به حلقه های اپوکسی، که توسط نمک های آمونیوم چهارتایی یا ترکیبات فسفونیوم کاتالیز می شود، رخ می دهد. واکنش ایجاد می کند بدون محصولات فرعی فرار ، دستیابی به 100% راندمان تبدیل با قابلیت های ضخامت فیلم از 60-120 میکرون در یک کت
نحوه انتخاب رزین پلی استر TGIC دو جزئی
انتخاب رزین پلی استر TGIC مناسب به ارزیابی سیستماتیک محیط مصرف نهایی، مواد بستر، مشخصات عملکرد و الزامات انطباق مقرراتی نیاز دارد. فرآیند انتخاب مستقیماً بر دوام پوشش تأثیر می گذارد، با انتخاب های نادرست که به طور بالقوه عمر سرویس را کاهش می دهد 40-60٪ .
مرحله 1: محیط برنامه را تعریف کنید
قرار گرفتن در معرض محیطی معماری رزین را تعیین می کند:
- استاندارد فضای باز (5-7 سال): پلی استر استاندارد با نسبت TPA/IPA 70:30، مقدار اسیدی 50-60 میلی گرم KOH/g
- فوق العاده بادوام در فضای باز (10-15 سال): پلی استر فوق العاده با دوام با محتوای IPA > 90 درصد، ارزش اسیدی 30-40 میلی گرم KOH/g
- هدف کلی داخلی: پلی استر بهینه هزینه با غالب TPA، مقدار اسیدی 60-80 میلی گرم KOH/g
- قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی: فرمولاسیون با چگالی پیوند متقابل بالا با محتوای TGIC در حد بالایی 7٪
مرحله 2: ارزیابی سازگاری بستر
نوع بستر دمای پخت و پیش تصفیه را تعیین می کند:
| بستر | دمای درمانی توصیه شده | نیاز Tg | قبل از درمان |
|---|---|---|---|
| آلومینیوم | 180-190 درجه سانتیگراد | ≥55 درجه سانتی گراد | تبدیل کرومات |
| فولاد گالوانیزه | 180-200 درجه سانتیگراد | ≥50 درجه سانتی گراد | فسفات روی |
| فولاد ملایم | 190-200 درجه سانتیگراد | ≥55 درجه سانتی گراد | فسفات آهن |
| بسترهای حساس به حرارت | 160-170 درجه سانتیگراد | ≥45 درجه سانتی گراد | کاتالیزور پخت در دمای پایین مورد نیاز است |
مرحله 3: الزامات عملکرد را مشخص کنید
اهداف عملکرد کمی، انتخاب فرمولاسیون را راهنمایی می کنند:
- مقاومت در برابر ضربه: ضربه معکوس > 50 اینچ پوند (1.13 کیلوگرم · متر) را مشخص کنید که به ستون فقرات پلی استر انعطاف پذیر با محتوای NPG > 60٪ نیاز دارد.
- مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش: QUV-B 500 ساعت، ΔE<3 به درجه فوق العاده بادوام با محتوای دیول آلیفاتیک > 80% نیاز دارد.
- مقاومت در برابر خوردگی: نمک پاشی بیش از 1000 ساعت به Tg بالا (>60 درجه سانتیگراد) و چگالی اتصال متقابل بهینه نیاز دارد.
- پایداری ذخیره سازی: ماندگاری 6 ماهه در دمای 30 درجه سانتی گراد به مقدار اسیدی 50-60 میلی گرم KOH/g و رطوبت کم نیاز دارد.
مرحله 4: بررسی انطباق مقررات
TGIC به عنوان یک حساس کننده پوست (H317) و موتاژن (H341) تحت مقررات اتحادیه اروپا CLP طبقه بندی می شود. انتخاب باید آدرس زیر را داشته باشد:
- محدودیت های مواجهه در محل کار: 0.1 mg/m³ TWA (8 ساعت) در اتحادیه اروپا
- الزامات برچسب زدن: نماد خطر سلامت GHS08 اجباری است
- توجه جایگزین: سیستم های HAA (هیدروکسی آلکیلامید) برای کاربردهای حساس
- وضعیت ثبت نام REACH و نظارت بر لیست نامزدهای SVHC
مرحله 5: پارامترهای پردازش را ارزیابی کنید
محدودیت های ساخت بر انتخاب رزین تأثیر می گذارد:
دمای اکستروژن: فرآیند استاندارد پلی استر در 100-110 درجه سانتیگراد. نمرات Tg بالا ممکن است به 110-120 درجه سانتیگراد نیاز داشته باشد. گرمای بیش از حد (> 130 درجه سانتیگراد) باعث ایجاد پیوندهای عرضی زودرس (ژل شدن) می شود. وزن مخصوص: محدوده سیستم های TGIC-پلی استر 1.3-1.5 g/cm³ ، بر نرخ پوشش تأثیر می گذارد - رزین های با چگالی پایین تر ارائه می دهند 15-20٪ پوشش بهتر در هر کیلوگرم
سوالات متداول درباره رزین پلی استر TGIC دو جزئی
عمر معمولی پوشش های TGIC-پلی استر چقدر است؟
پوشش های استاندارد TGIC-پلی استر در آب و هوای معتدل 5-7 سال رنگ و براقیت را حفظ می کنند. فرمولاسیون فوق العاده بادوام به دست می آید 10-15 سال با 80% حفظ براقیت در تست ASTM G154. عملکرد واقعی با موقعیت جغرافیایی متفاوت است - محیطهای ساحلی و با اشعه ماوراء بنفش بالا عمر مفید را 30 تا 40 درصد کاهش میدهند.
چرا پوشش من پوست پرتقال یا جریان ضعیفی را نشان می دهد؟
نقص جریان معمولاً از سه منبع منشأ می گیرد:
- عدم تطابق رزین Tg: Tg بالا (>65 درجه سانتیگراد) جریان را محدود می کند. برای کاربردهای عمومی دمای 50-60 درجه سانتیگراد را هدف قرار دهید
- دمای پخت ناکافی: زیر 180 درجه سانتیگراد، ویسکوزیته برای تراز کردن بسیار بالا باقی می ماند
- توزیع اندازه ذرات: D50 باید 30-40 میکرون با توزیع باریک باشد (Span <1.5)
آیا می توان از پلی استر TGIC برای کاربردهای تماس با مواد غذایی استفاده کرد؟
خیر، سیستم های پلی استر TGIC برای تماس مستقیم با مواد غذایی تایید نشده اند. محدودیتهای مهاجرت TGIC و مشخصات سمشناسی از انطباق FDA 175.300 و اتحادیه اروپا 10/2011 جلوگیری میکند. برای تماس با غذا، استفاده کنید پلی استر خشک شده با HAA یا پلی استر یورتان سیستم های دارای گواهینامه مهاجرت خاص
رطوبت چگونه بر ذخیره سازی و کاربرد تأثیر می گذارد؟
رزین های پلی استر رطوبت سنجی هستند. جذب رطوبت > 0.5 درصد باعث می شود:
- واکنش زودرس در حین اکستروژن (سوختن)
- خروج گاز در طول درمان (پین هولینگ)
- کاهش پایداری ذخیره سازی (افزایش ویسکوزیته)
شرایط نگهداری: <25 درجه سانتیگراد و کمتر از 50٪ RH. احیای پودر نیاز به رطوبت زدایی تا RH کمتر از 40% دارد. پودر ذخیره شده بیش از 6 ماه یا در معرض رطوبت باید از نظر زمان ژل آزمایش شود (استاندارد: <120 ثانیه در 200 درجه سانتیگراد).
تفاوت بین سیستم های پخت TGIC و HAA چیست؟
| پارامتر | سیستم TGIC | سیستم HAA |
|---|---|---|
| استفاده از عامل پخت | 4-7٪ | 3-5٪ |
| طبقه بندی سمیت | حساس کننده پوست، جهش زا | غیر سمی، جایگزین ایمن |
| زرد شدن بیش از حد پخت | حداقل | قابل توجه (ΔE> 5 در 220 درجه سانتیگراد / 30 دقیقه) |
| مقاومت در برابر آب | عالی | خوب (کمی پایین تر) |
| موقعیت هزینه | استاندارد | 10-15 درصد حق بیمه |
چگونه می توانم مقدار اسید صحیح را برای فرمول خود محاسبه کنم؟
نسبت استوکیومتری بین مقدار اسید پلی استر و گروه های اپوکسی TGIC، چگالی اتصال عرضی را تعیین می کند. از فرمول استفاده کنید:
مقدار اسید (mg KOH/g) = (56100 × TGIC٪ × 3) / (EEW × پلی استر٪)
برای نسبت 93:7 با EEW=105: هدف AV = 56.1 × 7 × 3 / (105 × 93) × 56100/56100 = 56 میلی گرم KOH/g . فرمولهای عملی 90-95% استوکیومتری را هدف قرار میدهند تا از تردی ناشی از اتصال بیش از حد متقاطع جلوگیری کنند.
علت چسبندگی ضعیف روی لایه های آلومینیومی چیست؟
شکست چسبندگی روی آلومینیوم معمولاً ناشی از موارد زیر است:
- پیش درمان ناکافی: وزن پوشش تبدیل کرومات باید باشد 200-500 میلی گرم در متر مربع ; سیستم های بدون کرومات به mg/m² 150-50 نیاز دارند
- دمای درمان خیلی بالاست: بیش از 200 درجه سانتیگراد لایه اکسید آلومینیوم را تخریب می کند. 180-190 درجه سانتیگراد را حفظ کنید
- مقدار اسید رزین خیلی کم است: کمتر از 40 میلی گرم KOH/g برهمکنش بستر را کاهش می دهد. هدف 50-60 برای آلومینیوم
آیا می توانم از TGIC-پلی استر برای کاربردهای با دمای بالا استفاده کنم؟
پوشش های TGIC-پلی استر به دمای سرویس مداوم زیر 120 درجه سانتی گراد محدود می شوند. بالاتر از این آستانه، پیوندهای استری تحت هیدرولیز قرار می گیرند. برای دماهای بالاتر (150-200 درجه سانتیگراد)، در نظر بگیرید:
- پلی استر اصلاح شده با سیلیکون (30-50 درصد سیلیکون)
- سیستم های اپوکسی فنلی
- روکش های فلوروپلیمر روی پایه TGIC-پلی استر
