Si possono classificare in varie categorie in funzione dei prodotti di base utilizzati per la loro produzione: diacidi insaturi, acidi saturi, glicoli e monomeri. Le principali famiglie sono le seguenti: Ortoftaliche, Isoftaliche, Dcpd, Miste, Vinilesteri, Autoestinguenti.
Ogni resina può essere fornita NEUTRA (richiesta da clienti che per vari motivi preferiscono formulare direttamente la resina al momento dell’utilizzo), ma più spesso la resina è ADDITTIVATA con prodotti che ne facilitano l’impiego (acceleranti, agenti tissotropici, indicatori di catalisi, agenti antistatici) o prodotti che conferiscono migliori proprietà alla resina polimerizzata (stabilizzanti alla luce, ritardanti di fiamma, agenti coloranti).
Al momento dell’impiego si possono aggiungere le cariche (principalmente carbonato di calcio) che hanno per lo più lo scopo di ridurre i costi finali (minor utilizzo di resina) ma anche di migliorare la stabilità dimensionale e la resistenza a temperatura, oppure di conferire colore e potere coprente .
La valutazione tecnico-economica di una resina poliestere deve tener conto di alcune caratteristiche di comportamento riscontrabili allo stato liquido, e in fase di stampaggio e infine allo stato di polimerizzazione, come qui di seguito descritto:
Tutti questi dati sono specificati nelle schede tecniche (TDS) disponibili per ogni resina.
Le resine poliestere si possono classificare in varie categorie in funzione dei prodotti di base utilizzati per la loro produzione: diacidi insaturi, acidi saturi, glicoli e monomeri.
Le principali famiglie che siamo in grado di proporre sono le seguenti:
ortoftaliche serie 100
isoftaliche serie 200
dcpd serie 300
miste (iso/npg) serie 400
miste (orto/dcpd) serie 500
miste (iso/dcpd) serie 600
autoestinguenti serie 700
vinilestere serie 3000
Ogni resina può essere fornita NEUTRA (richiesta da clienti che per vari motivi preferiscono formulare direttamente la resina al momento dell’utilizzo) ma più spesso si forniscono resine ADDITTIVATE con prodotti che ne facilitano l’ impiego (come acceleranti, agenti tissotropici, indicatori di catalisi, agenti antistatici) oppure prodotti che conferiscono migliori proprietà alla resina polimerizzata (stabilizzanti alla luce, ritardanti di fiamma, agenti coloranti); infine si possono aggiungere le cariche (fillers) che hanno lo scopo di ridurre i costi finali dello stampato, ma anche di migliorare la stabilità dimensionale e la resistenza a temperatura.
La valutazione tecnico-economica di una resina poliestere deve tener conto di alcune sue caratteristiche allo stato liquido, in fase di stampaggio ed allo stato polimerizzato, come specificato qui di seguito:
– per la resina liquida – colore, contenuto di monomero, viscosità, tissotropia
– per la resina catalizzata – reattività, geltime, picco esotermico, tempo al picco
– per la resina polimerizzata – resistenza e modulo a trazione e flessione, allungamento, ritiro, HDT
Tutti questi dati vengono specificati nella scheda tecnica (TDS) di ogni resina, disponibile su richiesta.
Per un primo orientamento nella scelta della “resina neutra” più adatta, può guidare la seguente tabella che indica i tipi suggeriti per ogni applicazione. Le varie addittivazioni saranno invece specificate nelle schede tecniche.
Utilizzo Finale | Sigla | |||||||||||
Per usi generali | TR100, TR106 ,TR130, TR200, TR301, TR305 | |||||||||||
Per colata | TR114, TR309 | |||||||||||
Per RTM | TR140, TR302 | |||||||||||
Per pressa e sottovuoto | ||||||||||||
Per panel | TR100, TR505 | |||||||||||
Per avvolgimento | TR200, TR05, TR405, TR505, TR600 | |||||||||||
Per poltrusione | TR133, TR180, TR203, TR303 | |||||||||||
Per sanitari | TR107, TR198, TR255, TR307 | |||||||||||
Per massima trasparenza | TR 114, TR 140, TR 198 | |||||||||||
Per resistenza chimica | TR 3010, TR 3013, TR 3018 | |||||||||||
Per autoestinguenza | TR 701, TR 703, TR 704, TR 705 | |||||||||||
Per adesione su altri materiali : su PMMA e ABS | TR107 | |||||||||||
Per adesione su altri materiali : su PVC | TR330 | |||||||||||
Per adesione su altri materiali : su polistirolo | TR300 | |||||||||||
Per adesione su altri materiali : su metalli | TR325 | |||||||||||
Per adesione su altri materiali : su marmo | TR149 | |||||||||||
Basso ritiro | TR 146, TR 335, TR 600 | |||||||||||
Basso contenuto di stirolo (<35%) | TR 300, TR 305, TR 308, TR 330, TR 408 | |||||||||||
Bassa emissione di stirolo | TR 107, TR 166, TR 167, TR 198, TR 307 |
Dalla reazione a caldo tra un diacido organico insaturo e un glicole si ottiene un prepolimero lineare di poliestere con un certo numero di gruppi reattivi insaturi (forniti dal diacido utilizzato). Questo poliestere primario viene successivamente sciolto in un monomero (a sua volta insaturo). Da questa miscela di prodotti insaturi può innescarsi (in tempi più o meno lunghi) una reazione di polimerizzazione che dà luogo alla formazione di una struttura reticolare, in cui le catene lineari del prepolimero sono unite tra loro tramite ponti di monomero.
Questa reazione produce, in un certo tempo, un indurimento irreversibile della miscela stessa, che risultando anche infusibile, si può qualificare come prodotto termoindurente.
La reticolazione potrebbe partire spontaneamente, sotto l’azione di calore o della luce solare, riducendo drasticamente il tempo di vita della resina allo stato liquido, stato che è invece assolutamente necessario mantenere per il periodo necessario ad una buona impregnazione del rinforzo.
Per bloccare sul nascere questa reazione spontanea si aggiungono degli inibitori, che sono in grado di ritardare la reticolazione fino al momento dello stampaggio vero e proprio; l’aggiunta di uno 0,1% in peso è sufficiente per garantire un tempo di vita di circa sei mesi alla resina liquida.
La fase di stampaggio (in contemporanea con l’impregnazione del rinforzo) inizia con l’aggiunta di un catalizzatore (normalmente un perossido organico) che decomponendosi crea dei radicali liberi che iniziano a distruggere l’inibitore per poi reagire con le parti insature del prepolimero e del monomero, avviando la reazione esotermica di reticolazione vera e propria che sarà completata all’ 85-90 % in corrispondenza di un forte aumento della viscosità, la quale blocca gradualmente la mobilità dei gruppi insaturi, e definisce il cosiddetto gel-time.
Il restante 10 – 15 % di reticolazione potrà avvenire lentamente nel tempo a temperatura ambiente, o molto più rapidamente a seguito di un post-trattamento termico.
Agendo sulla quantità di catalizzatore (di solito 1-3% in peso) e sulla temperatura, si può prefissare il tempo di utilizzo della resina liquida (gel-time) al fine di poter completare l’impregnazione del rinforzo.
Nello stampaggio a freddo entrano in gioco anche piccole quantità (0,1 –0,5 % in peso) di acceleranti che hanno la funzione di aumentare la velocità di decomposizione del catalizzatore in radicali liberi.
Nello stampaggio a caldo questa funzione é invece già sufficientemente svolta dalla temperatura.
Le considerazioni generali fin qui esposte valgono per una vasta gamma di prodotti e combinazioni che permettono ai formulatori di esaltare o meno certe caratteristiche.
Qui di seguito sono riassunti i principali prodotti utilizzati nella produzione e nell’impiego delle resine poliestere insature.
Diacidi insaturi | anidride maleica – acido fumarico |
Acidi Saturi | anidride ortoftalica – acido isoftalico – acido HET – acido bromoftalico e cloroftalico |
Glicoli | tilenglicol – propilenglicol – bisfenolo A – neopentilglicol |
Monomeri | stirolo –diallilftalato –metilmetacrilato – viniltoluene – diciclopentadiene (dcpd) |
Inibitori (0,05 -0,1% in peso) | idrochinone – benzochinone – dibutilparacresolo |
Acceleranti ( 0,1-0,5% in peso) | soluzioni di Sali di cobalto – dimetilanilina -dietilanilina |
Catalizzatori (1 -3% in peso) | perossido di metiletilchetone – p. di benzoile – p. di cicloesanone – p. di metilisobutilchetone. |
Una resina poliestere insatura viene valutata in base ad alcune caratteristiche, tra cui le più importanti sono il contenuto percentuale di monomero – il colore – la viscosità – l’indice di acidità – il gel-time – la temperatura di picco – il tempo al picco – l’indice di tissotropia