EGECat® ClearCo Serisi ile Şeffaf Reçinelerde Üstün Performans
Doymamış
polyester reçineler (DPR), günümüzde birçok uygulaması olan çok geniş bir sınıfın genel adıdır. İlk uygulamaları İkinci Dünya Savaşı sırasında görülmesine rağmen günümüzde yapı ve inşaat malzemeleri, kara ve deniz taşımacılığında kullanılan araç parçaları, altyapı ürünleri, enerji ve savunma sanayi, tekstil (düğme, aksesuar) ve spor malzemeleri gibi çeşitli alanlarda uygulamalara sahiptir.
DPR, diasit(ler)/anhidrit(ler) ve glikol(ler)in kondenzasyon reaksiyonu sonucunda oluşur. Formülasyondaki asit/anhidritlerin glikollere oranı, istenen reçine özelliklerine göre değişmektedir. Reaksiyon sonunda elde edilen reçine, doymamış çift bağlar içerir ve belirli
çözücüler içinde çözünür formdadır.
Bir sonraki adım olan reçinenin sertleşme süreci, organik peroksit ilavesi ile başlar, hızlandırıcılar ve diğer katkı maddeleri ilavesiyle kontrol edilir. İstenilen özelliklere göre reçine yapısına çeşitli katkı maddeleri eklenebilir.
Hızlandırıcılar çoğunlukla metal karboksilatlardır. Metal karboksilatlar, peroksitin ayrışması yoluyla doymamış poliester reçine üzerinde başlayan serbest radikal polimerizasyon reaksiyonunu hızlandırır.
Kobalt, Potasyum ve Bakır geleneksel uygulamalarda katalizör olarak kullanılan metallerdir. Baryum, Kalsiyum ve Mangan gibi diğer metaller kullanılmış, ancak bu metal karboksilatlar ile nihai reçine üzerinde istenilen performans elde edilememiştir.
Formüle eklenecek katalizör miktarı, istenen jel süresi, kür süresi ve tepe ekzoterm sıcaklığına bağlı olarak belirlenir. Katalizör miktarı, kullanılan doymamış polyesterin reaktivitesine, tipine ve uygulamaya bağlı olarak değişecektir.
İnhibitör tipi, miktarı ve diğer katkı maddeleri performans üzerindeki diğer belirleyici parametrelerdir. Kobalt, serbest radikal polimerizasyon reaksiyonunda aktif rol alır ve istenen jel süresini elde etmek amacıyla kullanılır. Birincil(oksidatif) ve en önemli hızlandırıcıdır.
Kobalt için yükseltgenme (2+ ile 3+)- indirgenme (3+ ile 2+) potansiyelleri benzerdir ve bu potansiyel sebebiyle kobalt çok etkili bir hızlandırıcıdır. Her iki durumda da kobalt radikaller üretir ancak kobalt yükseltgenmesi indirgenme reaksiyonuna göre daha baskındır.
Bu sebeple, gerçekleşen redoks reaksiyonları sırasında, polimer kürlenene kadar sistemde Co3+ tuzları birikir. Kürlenme işleminin sonunda artan Co3+ konsantrasyonu, kürlenmiş reçinenin renginin bozulmasına yol açabilir, buna pembeleşme adı verilir.
Kobalt karboksilat kullanımının neden olduğu pembeleşme etkisi, özellikle şeffaf kalıplar ve suni mermer gibi açık renkli ürünlerde büyük bir sorundur. Kobalt karboksilatlar rakipsiz redoks potansiyeli ile doymamış poliester bazlı neredeyse tüm kompozit uygulamalarında
kullanılmaktadır.
Bu yaygın kullanım alanı pembeleşmeyi son kullanıcılar için daha da büyük bir sorun haline getirmektedir. Süregelen bu önemli sorunu çözmek için Ege Kimya, EGECat® ClearCo serisini geliştirdi.
EGECat® ClearCo serisi kobalt metal oranı azaltılmış özel kobalt kompleksleridir. EGECat® ClearCo 101 ve EGECat® ClearCo 102 ürünlerinden oluşmaktadır. EGECat® ClearCo 101 %2 Co ve EGECat® ClearCo 102 %1 Co içerir. Her iki kompleks de son üründeki pembeleşmeyi azaltırken jel süresi ve kür özelliklerini koruyacak şekilde tasarlanmıştır.
EGECat® ClearCo serisi, MEK peroksit başlatıcılı izoftalik ve ortoftalik reçine bazlı uygulamalarda standart kobalt oktoat %6 ürünü ile kıyaslamalı olarak test edilmiştir. Jel zamanı, pik zamanı ve pik sıcaklık değerleri Tablo 1’de gösterildiği gibidir. Herhangi bir inhibitör ya da yardımcı katalizör kullanılmamıştır.
Bu sonuçlar, EGECat® ClearCo 101 ve EGECat® Clear- Co 102’nin, izoftalik veya ortoftalik reçinelerde standart kobalt karboksilat ile karşılaştırıldığında benzer jel süresi, kür süresi ve pik ekzoterm performansı sağlayabildiğini göstermektedir.
EGECat® ClearCo 101 ve EGECat® ClearCo 102 düşük kobalt oranına rağmen performans kaybı sağlamaz iken, daha açık renkli ürün eldesini sağlamaktadır (Şekil I).
M.Sc. Bahar Taylanlı - Ar-Ge Uzman Yardımcısı
Ege Kimya
Dr. Andrew Mason - Teknik Satış Müdürü
Ege Kimya
