2. Vinylester – Perfekt för formtillverkning

Del 1. Polyester, Del 3. Epoxi

Allmänt

Vinylester är starkt kemiskt besläktad med polyester men pga en hårdare kedjebindning mellan molekylerna har vinylester bättre mekaniska egenskaper än polyester. Vinylestermolekylen har även färre estergrupper än polyester, och eftersom estergrupperna är känsliga för vatten (hydrolys = sönderdelning genom vatten) är vinylester mer resistent mot vattenexponering och exponering av många kemikalier.
Därför utnyttjas vinylester främst i lamineringssammanhang där bättre mekanisk prestanda eller bättre kemikalieresistens eftersträvas än vid motsvarande polyesterlaminat, främst i marina tillämpningar, kemiska hålltankar, pipelines och formar för kompositer.

Lamineringsförfarande

Vinylester lamineras på samma sätt som polyester. (läs tidigare artikel om Polyester)
Liksom polyestern är vinylester för laminering ofta föraccelerad.
Styrenhalten är betydligt lägre i vinylester än polyester vilket gör att vinylester är mindre lämplig att armeras med korthuggen glasfibermatta där bindemedlet är av pulvertyp, då detta bindemedel kräver hög styrenhalt för att lösas upp. Korthuggen glasfibermatta med bindemedel av emulsionstyp fungerar dock bra att laminera.
Fibrer i form av vävar och roving sizad för både polyester och epoxi kan generellt utnyttjas.
För att vinylesterlaminat skall uppnå maximal mekanisk prestanda krävs normalt att laminatet värmehärdas. Temperaturen höjs då kring den nylaminerade konstruktionen under det senare härdstadiet, efter att vinylestern har gelat. Vinylesterlaminatet blir då bättre genomhärdat och de kemiska bindningarna blir starkare.

Priset på vinylester är högre än för polyester men lägre än för epoxi, samma gäller hållfastheten.
Därför utnyttjas ofta vinylester i laminat där kravet på hållfastheten är relativt hög men kostnaden
för epoxi är omotiverat hög.
Vinylesterlaminat har en högre HDT (Heat Deflection Temperature, den temperatur där laminatet mjuknar och hållfastheten kraftigt minskar) än laminat baserade på rumstemperaturhärdande epoxi, dvs vinylesterlaminat mjuknar vid en högre temperatur. Detta gör vinylester till ett lämpligare matrisplast än epoxi för tunna enkellaminat som inte värmehärdas men kan utsättas för värme i ett senare skede (tex mörka konstruktioner som står i direkt solljus).

Andra fördelar jämfört med polyester

Vinylester har färre öppna bindningar i sin molekulära kedja vilket gör den mer motståndskraftig mot vattenpenetrering, vilket ibland kan vara anledningen till sk osmosbubblor där vatten kommit in ”bakom” polyestern.
Vinylester krymper också avsevärt mindre vid härdning vilket gör att man får en form som är dimensionsstabil. Vinylester är också mer stöttålig än polyester och påvisar mindre stresssprickor.
Sammanfogning av olika material med vinylester är överlägsen polyester. Det betyder tex att vinylester fogas samman med distansmaterial mycket bättre och att delamineringen minskar.

Formtillverkning

DockYard Composites tillhandahåller Vinylester för fristående laminering men framförallt för lågkostnads formtillverkning med Uni-Mould Form System. Läs mer här (engelska)
Några av fördelarna med Uni-Mould Form System:

• Låg kostnad
• Kompatibel med både polyester och epoxi
• Hög dimensionsstabilitet
• Långlivade formar
• Polerbara formar med en
• Inga speciella verktyg behövs

Vinylester i butiken

Följande produkter ingår i Uni-Mould Form System:

Uni-Mould Tooling Gelcoat är en tålig och samtidigt ytterst slipbar vinylester gelcoat för kompositformar och verktyg. Den har en hög användningstemperatur och är kompatibel med epoxi vilket gör den perfekt till formar för produktion av kompositkomponenter. Detta inkluderar vakuum injicering.
Denna högpresterande formgelcoat kan användas som gelcoat för konventionella glasfiber formar, eller som del i Uni-Mould Form System.
Kräver MEKP (Metyletylketonperoxid) som härdare. MEKP kan f.n inte beställas i butiken.
Full beskrivning här: UG1 Uni-Mould Tooling Gelcoat

Högkvalitativ vinylester för laminering. Uni-Mould Coupling Coat ger utmärkta mekaniska egenskaper efter härdning som tex minimal krympning, hög användningstemperatur och är motståndskraftig mot kemikalier. Den kan användas för sig själv eller som kopplingsskikt i Uni-Mould Form System.
Kräver MEKP (Metyletylketonperoxid) som härdare. MEKP kan f.n inte beställas i butiken.
Full beskrivning här: UC1 Uni-Mould Coupling Coat

Uni-Mould Tooling Resin är lågkrympande tixotrop polyester för kompositformar och verktyg. Den är designad för sk ’rapid tooling systems’ där samtliga lager med laminat lamineras på samma gång vilket gör formtillverkning betydligt snabbare än konventionella tekniker.
Denna produkt används tillsammans med Uni-Mould Formsystem.
Kräver MEKP (Metyletylketonperoxid), kan f.n ej beställas i butiken.
Full beskrivning här: UT1 Uni-Mould Tooling Resin

Delar från Lars Viebke, Handbok för Fiberkompositlaminering