カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester, ビニルエステル樹脂)の特性と仕様

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester, ビニルエステル樹脂)の特性と仕様

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester, ビニルエステル樹脂)は、マトリックスまたは複合材料のポリエステルおよびエポキシ材料の代替品として使用されます。ポリエステル(polyester)に比べて樹脂の粘度が低く、耐食性および耐吸水性に優れています。また、ポリエステル(Polyester)とエポキシ(epoxy)樹脂のハイブリッドの性能を持つ素材としてみなされます。特性と物性は両方の組み合わせであるだけでなく、価格も合理的です。カーボンビニルエステルは、ほとんどの燃料、蒸気、化学物質に対する耐食性を最大にするように製造されています。

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester, ビニルエステル樹脂)は耐熱性があり、耐久性のために混合されています。衝撃強度に優れ、引張伸率が高いです。粘度が低く、真空注入に適しています。水に対する抵抗性が高いため、この素材はボート船体のように水に浸されるポリエステルラミネートのバリアまたは「シース」コートとしても使用されます。炭素繊維強化材と組み合わせて、優れた強度対重量比の軽量複合材料を製造します。カーボンビニルエステル(Carbon / Vinylester)樹脂は、ポリエステル(polyester)樹脂よりもはるかに具体的に設計されています。エポキシ時に樹脂を添加して強化されたポリエステル樹脂のハイブリッド形態であるからです。また、ポリエステル樹脂よりも伸縮に対する耐性が強く、応力割れが少ないため、より大きな衝撃を損傷なく吸収できるため、より大きな振動荷重に対する抵抗が高くなります。

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester, ビニルエステル樹脂)材料の利用

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)はアクリル酸またはメタクリル酸でエポキシ(epoxy)樹脂をエステル化して製造される樹脂です。 「ビニル(Vinyl)」基は、これらのエステル置換基を指し、重合しやすく、一般に阻害剤が添加されます。次いで、ジエステル生成物をスチレンなどの反応性溶媒に約３５〜４５重量％の含有量で溶解します。重合は、ＵＶ照射または過酸化物によって生成されるフリーラジカルによって開始されます。 Bis-GMAは、ビスフェノールAジグリシジルエーテルから派生した典型的なカーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)です。この熱硬化性材料は、特性、強度、およびバルクコストがポリエステル(polyester)とエポキシ(epoxy)の中間である複合材料の熱硬化性ポリマーマトリックスで、ポリエステルおよびエポキシ材料の代替品として使用できます。カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)は、ポリエステル(polyester)(約500cps)およびエポキシ(epoxy)(約900cps)より樹脂粘度(約200cps)が低いです。

カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)は、耐食性と水分吸収に耐える能力のため、海洋産業でよく使われる樹脂です。ビニルエステル樹脂は、BS4994に従ってFRPタンクおよび容器を製造するために広く使用されています。ラミネートプロセスの場合、カーボンビニルエステル(Carbon / Vinylester)は通常メチルエチルケトン過酸化物で始まります。ポリエステル(polyester)より強度と機械的物性に優れ、エポキシ(epoxy)樹脂より少ないです。カーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)樹脂の再生可能な前駆体が開発されました。カーボンビニルエステル(Carbon / Vinylester)樹脂は、防水性のおかげで修理材料やラミネートによく使用されます。ビスフェノールA(Bisphenol A)は、エポキシ(epoxy)樹脂およびポリカーボネート(polycarbonate)とともにカーボンビニルエステル(Carbon/Vinylester)樹脂を含む主要な種類の樹脂生産に使用される前駆体です。このような利用は通常、エピクロロヒドリン(epichlorohydrin)を使用したBPAのアルキル化から始まります。

複合材の使用がより大きな構造用途に拡大するにつれて、オートクレーブ硬化に依存せず、吸水に対してより環境耐性のあるビニルエステルマトリックスが研究されています。繊維とマトリックス間の接着の程度は、繊維強化複合材料の性能を決定する重要な要因であることが認識されています。炭素繊維とビニルエステルの複合材料の機械的特性は、炭素繊維とエポキシの複合材料に比べて低く、その理由の 1 つは界面接着性が低いことです。界面接着に対するマトリックス成分の優先吸着の影響は有意ではなかったです。しかし、高い硬化体積収縮が重要な要因であることがわかりました。炭素繊維に化学的に結合し、ビニルエステルマトリックスと相互貫入ネットワークを形成できる、部分的に架橋されたエポキシサイジングで構成される設計された中間相は、界面接着を大幅に改善することがわかりました。

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