PolyesterResin là thành phần cơ bản của vật liệu composite, là sản phẩm xuất xứ từ công nghệ hóa dầu. Polyester đóng vai trò như một loại keo nhựa (resin), để liên kết các sợi thủy tinh (hoặc các sợi khác) và với tác dụng của các chất xúc tác (Catalyst), xúc tiến (promoter), các lớp này sẽ đóng rắn trở thành vật liệu (hoặc sản phẩm) composite. Nhờ có sợi thủy tinh gia cường cho nên sau khi đóng rắn, vật liệu composite có đặc tính cơ, lý tăng cao rõ rệt, đáp ứng được các mục đích sử dụng. Muốn chế tạo composite đảm bảo chất lượng thì phải hiểu sâu về vật liệu trong đó polyester là thành phần cơ bản. Trong chương này sẽ đề cập đến các vấn đề cơ bản của polyester, chất xúc tác, xúc tiến và phản ứng hóa học trong quá trình đóng rắn.
- PHÂN LOẠI POLYESTER:
Polyester là một loại chất dẻo (plastics), được tổng hợp từ các hợp chất hữu cơ gốc cacbon,
cụ thể là hợp chất của axit hữu cơ với rượu.
Polyester được phân loại theo 3 cách sau:
- PHÂN LOẠI THEO CHẤT DẺO:
Chất dẻo polyester được chia ra thành 2 loại cơ bản:
- Chất dẻo nhiệt (Thermoplastics) là loại chất dẻo có thể tạo dáng hoặc tạo sản phẩm bằng gia nhiệt và có thể tái sainh nhiều lần, vì chúng chỉ thay đổi tính chất vật lý.
- Chất dẻo nhiệt rắn (Thermosetting plastics) khác biệt cơ bản với loại chất dẻo nhiệt là trong quá trình định hình và tạo dáng sản phẩm phải có phản ứng hóa học đồng thời phải có nhiệt, nhiệt này sinh ra ngay trong phản ứng hóa học (hoặc có thể được gia nhiệt thêm từ nguồn nhiệt bên ngoài). Sau khi sản phẩm định hình thì không thể tái sinh được nữa, vì quá trình trên đã làm thay đổi hẳn đặc tính hóa học.
- PHÂN LOẠI THEO POLYME:
- Để phân biệt cụ thể hơn, chất dẻo được phân loại theo polyme, có nghĩa là theo thành phần hóa học của nhiều đơn tử (units) y hệt nhau thập hợp lại với nhau. Từ đây polyme được mang tên xuất phát từ tên của các đơn tử tạo ra nó: Ví dụ đó là chuỗi hóa học của các đơn tử ethylen thì mang tên polyethylen. Hoặc xuất phát từ biện pháp liên kết hóa học hoặc biện pháp tạo thành chuỗi với nhau của các đơn tử, ví dụ: Polyester là do các đơn từ este kết nối lại với nhau. Sự phân loại như vậy giúp dễ dàn nhận biết đó là loại polyme nào.
- Vậy Polyester là loại polyme được tạo ra bởi sự kết nối các đơn từ este lại với nhau. Este là sản phẩm cuối cùng của phản ứng hóa học giữa một axit hữu cơ với rượu có công thức hóa học tổng quát là R-COOR' (R, R' là các gốc ankyl), các polyester được tạo ra từ phản ứng hóa học khác nhau và có công thứ hóa học tổng quát: RCOOR'n. Axit hữu cơ có thể có một hoặc nhiều nhóm cacboxy. Để chế tạo ra polyester phải có nguyên liệu là axit hữu cơ và rượu có chứa hơn một nhóm cacboxy và hơn một nhóm rượu. Thông thường polyester được hình thành từ các axit hữu cơ có 2 nhóm cacboxy, mỗi nhóm đều có thể phản ứng với nhóm rượu (glycol). Do đó polyester này có chức năng kép (difuntional polyester).
- PHÂN LOẠI THEO KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG:
- Polyester còn được phân thành loại no (bão hòa) hoặc chưa no (chưa bão hòa).
- Polyester no (saturated polyester) còn gọi là loại polyester bão hòa. Về mặt hóa học, nó khác với polyester chưa no ở chỗ nó không còn khả năng tham gia các phản ứng hóa học nữa. Sản phẩm điển hình của loại này là alkyd (sơn dầu oil based paint) và các loại vải, sợi tổng hợp (sợi, vải, v.v…): Loại này không sử dụng trong công nghệ composite. Nó thuộc loại chất dẻo nhiệt nên có thể tái sinh nhiều lần vì chỉ thay đổi tính chất vật lý.
- Polyester chưa no (unsaturated polyester): còn gọi là polyester chưa bão hòa. Về mặt hóa học nó còn có khả năng tham gia phản ứng hóa học (liên kết) với các nhóm khác nhờ chất xúc tác, xúc tiến để tạo ra sản phẩm cuối cùng đóng rắn. Quá trình phản ứng này sinh nhiệt (exothermic) và được gọi là phản ứng kết nối ngang (cross linking reaction) sẽ được trình bày ở phần sau. Polyester này thuộc chất dẻo nhiệt rắn không tái sinh được vì sau phản ứng nó đã thay đổi bản chất hóa học.
- Polyester chưa no được sử dụng trong công nghệ composite - sợi thủy tinh. Do đó, trong sách này nói đến polyester cần hiểu là polyester chưa no. Polyester chưa no cũng có nhiều loại. Tùy thuộc vào loại và tỷ lệ hàm lượng nguyên liệu thô người ta chế tạo ra các loại polyester với các đặc tính vật lý trội khác nhau để phục vụ mục đích sử dụng đa dạng.
- Tạo ra chất dẻo nhiệt rắn chính là nguyên lý cơ bản trong chế tạo sản phẩm composite. Đặc điểm ở đây chỉ là đóng rắn trong khuôn đã định dạng sẵn. Tất cả các polyester chưa no đều có thể đóng rắn, còn các polyester no thì không thể đóng rắn thông quá phản ứng hóa học nêu trên.
TOTICO
Phân phối & cung cấp Vật liệu composite - Nhựa compostie TOÀN QUỐC từ 2005
nhựa composite, vật liệu composite, bồn composite, composite polymer, nhựa polyester, bọc phủ composite
nhựa composite, vật liệu composite, bồn composite, composite polymer, nhựa polyester, bọc phủ composite
