Vinylester gegen Polyesterharze

Für viele Anwendungen kann die richtige Auswahl dieser Harze die Festigkeit, Haltbarkeit, Lebensdauer und natürlich die Kosten beeinflussen. Sie haben unterschiedliche chemische Zusammensetzungen und diese Unterschiede äußern sich in ihren physikalischen Eigenschaften. Bevor Sie sich für eine bestimmte Anwendung entscheiden, müssen Sie genau wissen, welche Leistung für den Build erforderlich ist. Das Verstehen der Unterschiede zwischen diesen Harzen hilft dem Benutzer, die Liste der kritischen Materialleistungsfaktoren zusammenzustellen, die für den fertigen Artikel erforderlich sind, und die Auswahl zu informieren.

Die Unterschiede

Polyesterharze entstehen durch die Reaktion von Polyolen wie Glykol oder Ethylenglykol mit zweibasischen Säuren wie Phthalsäure oder Maleinsäure. Diese ungesättigten Harze werden mit anderen Chemikalien kombiniert, die manchmal Härter oder Katalysatoren genannt werden. Dies verändert die Molekülstruktur und die resultierende Verbindung härtet aus, wobei Wärme erzeugt wird. Methylethylketonperoxid ("MEKP") ist ein solches "Härtungsmittel".

Vinylesterharze werden durch die Reaktion ("Veresterung") zwischen einem Epoxyharz und einer ungesättigten Monocarbonsäure hergestellt. Im Wesentlichen umfassen sie eine Basis aus Polyesterharz, das mit Epoxidmolekülen im Grundgerüst der Molekülkette verstärkt ist. Vinylester verwenden auch Peroxide (z. B. MEKP) zum Härten. Beide Harze können durch Reaktion mit Chemikalien wie Styrol "verdünnt" werden.

Vorteile und Nachteile

In einem breiten Viskositätsbereich liegen Vinylester in der Mitte zwischen Polyestern und Epoxidharzen, bevor Styrol zugesetzt wird. Durchforstung wirkt sich auf Verarbeitbarkeit und Festigkeit aus - Durchforstung verringert die Festigkeit, erleichtert jedoch das Bürsten oder Sprühen.

Vinylester sind dehnbarer als Polyester. Dadurch können sie Stöße besser aufnehmen, ohne Schaden zu nehmen. Es ist auch weniger wahrscheinlich, dass sie Spannungsrisse zeigen.

Vinylester hat weniger offene Stellen in seiner Molekülkette. Dadurch ist es sehr viel widerstandsfähiger gegen das Eindringen von Wasser („Hydrolyse“), das zu osmotischen Blasenbildung führen kann. Vinylester schrumpfen beim Aushärten weniger, was bedeutet, dass das "Vorablösen" eines Laminats aus einer Form weniger wichtig ist. Vinylester sind dehnbarer als Polyester. Dadurch können sie Stöße besser aufnehmen, ohne Schaden zu nehmen. Es ist auch weniger wahrscheinlich, dass sie Spannungsrisse zeigen.

Die Vernetzung von Vinylestern ist der von Polyestern überlegen. Dies bedeutet, dass Vinylester viel effektiver an Kernmaterialien binden als Polyester und Delaminierung weniger ein Problem darstellt. Vinylester sind gegenüber Umgebungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) weniger empfindlich als Polyester.

Vinylester sind teurer als Polyester, da sorgfältige Berechnungen erforderlich sind, um die Kostenauswirkungen eines bedeutenden Bauprojekts wie einer Luxusyacht abzuschätzen. Dies liegt daran, dass die relativen Festigkeiten berücksichtigt werden müssen - Sie können weniger Vinylester verwenden, um eine bestimmte Festigkeit zu erzielen.

Beide Harze sind anfällig für "Kreidung" - UV-Zersetzung an der Oberfläche - es sei denn, der Mischung ist ein Zusatzstoff beigefügt.

Welche zu benutzen?

Trotz der Überlegenheit von Vinylester (abgesehen von den Kosten) spielt Polyester immer noch eine große Rolle bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen.

Wenn ein längerer Kontakt mit Wasser wahrscheinlich ist (wie z. B. ein Bootsrumpf oder ein Wassertank), kann durch die Verwendung von Polyester für die Massenkonstruktion mit einer Vinylestersperre das Eindringen von Wasser erheblich reduziert werden, ohne die Kosten signifikant zu erhöhen.

Wenn eine verbesserte Haltbarkeit und Schlagfestigkeit wichtig ist, gewinnen Vinylester über Polyester - und auch hier kann der Aufbau so angepasst werden, dass die Vinylester in Bereichen mit höherer Schlagwahrscheinlichkeit verwendet werden. Dies sind jedoch relative und andere Harze oder Verbundwerkstoffe können überlegen (und teurer) sein.

Gemeinsame Verwendungen

Vinylester und Polyester werden in großem Umfang und für viele ähnliche Anwendungen verwendet. Wenn jedoch die physikalischen Eigenschaften von Vinylester wichtiger als die Kosten sind, übernimmt Vinylester die Führung:

• Transport: Teile für Kraftfahrzeuge und andere Landtransportfahrzeuge
• Gebäude und Infrastruktur: Verkleidungen für Gebäude, Verstärkungen für Brücken
• Militär- / Luftfahrtanwendungen

Fazit

Bevor Sie eine Entscheidung treffen, sollten Sie die Anforderungen an die Haltbarkeit sorgfältig abwägen und die Kosten abwägen. Es kann sein, dass die zusätzlichen Kosten für Vinylester durch die überlegene Festigkeit und Haltbarkeit ausgeglichen werden. Andererseits funktionieren vielleicht beide gut in Kombination mit der Anwendung.