229

Z chwilą starannego wymieszania żywicy z utwardzaczem, czy inicjatorem, rozpoczyna się proces reakcji. W pierwszym jego okresie następuje rozrost i rozgałęzianie się makrocząsteczek, co objawia się stopniowym zwiększaniem lepkości żywicy. Kresem tego etapu jest osiągnięcie tzw. punktu żelu konsystencja żywicy staje się galaretowata), a od tego momentu rozpoczyna się sieciowanie przestrzenne w strukturze tworzywa (reakcja jest egzotermiczna), prowadzące stopniowo do jego utwardzenia. Okres do punktu żelu nazywa się „czasem technologicznym” - w jego granicach muszą się bowiem zmieścić operacje sycenia i układania włókien.

Na przykład, czas technologiczny dla żywic epoksydowych, utwardzanych utwardzaczem aminowym w temperaturze pokojowej, wynosi ok. 30 + 40 min. Okres pełnego utwardzenia w temperaturze otoczenia sięga 10+14 dni, z tym, ze po ok. 64-8 godz. żywica osiąga sztywność wystarczającą dla wyjęcia wyrobu z foremnika, bez obawy jego deformacji trwałej. Na wartości czasów: technologicznego i utwardzania można wpływać za pośrednictwem ciepła — podgrzanie przyspiesza procesy reakcji, ochłodzenie - przeciwnie.

Informacje powyższe mają ogromne znaczenie dla procesów technologicznych. Pozwalają sterować operacjami w celu osiągnięcia optymalnych wydajności: przedłużać czas technologiczny (przez ochłodzenie żywicy podczas sycenia), w celu zmieszczenia w nim jak największej liczby czynności, zaś :zas utwardzania skracać (przez podgrzewanie forcmników), aby jak najkrócej -lokować oprzyrządowanie i powierzchnię produkcyjną.

Kinetyka procesu utwardzania żywic z gatunku poliestrowych czy winylo-estrowych, jest nieco odmienna. Do nienasyconej mieszaniny określonych związków organicznych, jaką reprezentują sobą wyżej wymienione żywice, codaje się odpowiednią porcję inicjatorów reakcji (nazywanych również aktywatorami), które rozpadając się wydzielają wolne rodniki inicjujące proces •.opolimeryzacji, przebiegającej dalej już samoczynnie. Inicjatorami bywają -.adtlenki lub wodoronadtlenki organiczne; pierwsze stosuje się w procesach utwardzania na gorąco (temperatura rzędu +80°C), jak np. nadtlenek benzoilu w postaci wyjściowej proszek lub pasta); drugie przy utwardzaniu na zimno, jak np. wodorotlenek cykloheksylowy (tzw. pasta HCH), czy wodoronadtlenek metyloetyloketonu (tzw. „Ketonox”), o postaci ciekłej.

Dodanie katalizatora (przyspieszacza) powoduje rozpad inicjatorów, pobudzając reakcję kopolimeryzacji.

Wytwórca żywicy, dopuszczając stosowanie różnego rodzaju inicjatorów : katalizatorów w określonych granicach proporcji, stwarza możliwość sterowania kinetyką procesu utwardzania. Zależnie od potrzeb technologii wytwarzania danego wyrobu można dobrać długość czasu technologicznego od kilku minut do kilku godzin; podobnie okres przetrzymywania wyrobu w foremniku. Najczęściej stosowanym przyspieszaczem jest naftenian kobaltu.

Należy pamiętać, że nie wolno mieszać inicjatora z katalizatorem, gdyż może to grozić wybuchem; katalizator dodaje się do żywicy i dopiero po dokładnym wymieszaniu można dodać inicjator.

229