不飽和聚酯樹脂的性能和應(yīng)用

1、不飽和聚酯樹脂的性能和應(yīng)用1概述樹脂是一種俗稱，指制造塑料制加工的任何高聚物都可稱為樹脂。聚酯指的是二元竣酸和二元醇經(jīng)聚酯樹脂可分為兩類：一類是値有非芳族的不飽和鍵，如聚對苯二甲RbriTIHirtPZrAaril“e不飽和的單體交聯(lián)而形成且右倉命結(jié)煬不飽和聚酯是增強塑料中使用最筆中，熱固性樹脂用量約占75%,熱塑性樹脂的品種有多種，其中不飽和聚脂，因為不飽和聚酯具有特別有利的宜。例如酚醛樹脂價格雖然低于聚酯聚酯和其他兩種常用的熱固性樹脂固化升溫條件，因而需要較大的壓機才能幻時不排出水分或其他副產(chǎn)物，因而可孑實際上，不飽和聚酯大量使用于常溫品，這是其他樹脂所不可比擬的。1-13種熱固性樹脂固性

2、能不飽和聚酯樹脂拉伸強度/MPa壓縮強度/MPa拉伸模量/GPa250800600160025351不飽和聚酯樹脂固化后雖然可成為但其力學(xué)性能很低，不能滿足大部分使化學(xué)腐蝕、電絕緣、透微波等許多優(yōu)可以一次成型各種大型或具有復(fù)雜構(gòu)優(yōu)越性的新型材料。聚酯玻璃鋼和其等性能對比見表1-2.表1-2聚醋玻璃鋼和其材料相對密度極限拉伸強度（平均）/MPa/聚酯玻璃鋼1.7352型鋼7,8880硬鋁2.845832不飽和聚酯樹脂所用主要原材料不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)所需原材料品種較多，我們著重介紹一些常用原材料的特性和用途。2.1不飽和二元酸生產(chǎn)不飽和聚酯經(jīng)常使用的不飽和.汰啟石T桶一醪一順丁烯二酸酹簡稱為“順酹

3、”，是丿的脫水產(chǎn)物小厘一處貶溶于水后生龍HC-HCCOOH順丁烯二酸是帶有4個碳原子的a子上兩個竣基都很容易發(fā)生酯化反應(yīng)，和其他單體進行加成反應(yīng)。在實際生產(chǎn)因為它熔點低、含水少、反應(yīng)速度快。717后丁擺一酸HCOOHfl也r=J*r/nrr*t反丁烯二酸（又稱富馬酸）為反亍其兩個竣基易酯化。它比順式酸更穩(wěn)定除順丁烯二酸軒和反丁烯二酸外，3有氯代順丁烯二酸、亞甲基丁二酸等，COOHCOOH一十繪十n呑某tK俄2.2飽和二元酸B0丄“但其結(jié)構(gòu)中不含非芳族的不飽和雙鍵，個竣基處于鄰位，故很容易脫水制成酸一般來說在聚酯中引入苯二甲酸SF、爭1白捷田移COOH本一中霰1!善聚合產(chǎn)物與苯乙烯的相容它沒有鄰

4、苯二甲酸容易酯化，但所卑耐水性較髙。它溶解度低，熔點高，在力茉一申酚合甫惡酩時.更并兩齡哥出符2-3二元醇OHI.丙二醇有1,3-丙二醇和1,2丙二酉所用的是1,2-丙二醇，為黏性液體，可在樹脂中可單獨使用或與其他二元醇共口匕吐曰皿心血亡匕7站卄中HUzMQnar一XnHOCH.一皿AM乙二醇是最早用于制造聚酯的二力2.3.3鰭二7：二肚CH.HOCH,CPT（二甘醇）CH-,CHo-Ol其性能同丙二醇、己二醇。兩個軽纏鈴籟供田苴陌制徂備藁確中田7一2.4交聯(lián)單體廠/HYH2.槎苯乙烯可按各種比例溶于醇、醸，在光、熱或催化劑作用下容易聚合成聚聚后，其共聚物可反映出聚苯乙烯的某等優(yōu)良性能。苯乙烯

5、上乙烯基中的雙鍵可用于聚快、性能好（如顏色淺、剛性好、耐久廣的交聯(lián)單體。在樹脂中苯乙烯含量-數(shù)），可使樹脂呈琥珀色或無色。但用:6苯乙烯在貯存中會聚合。在空氣中:但很快就會被空氣中自動形成的過氧化4劑。阻聚劑的品種很多，如硫黃、對苯苯、二硝基苯、三硝基苯、苦酰胺、對名2.5其它助劑甘吐祕砧盤“冊！乜甘吐砧皆售門不飽和聚酯與單體的交聯(lián)屬于加聚2反應(yīng)啟動，然后反應(yīng)迅速進行到底。在不飽和聚酯中采用的引發(fā)劑品種彳Tifr/ai鈿厶皈此己蟲生I太白日X曲宅在單獨使用引發(fā)劑的情況下，雖然程往往不易控制。如引發(fā)劑用量過多,差；如引發(fā)劑太少，固化速度太慢，效就必須加壓，否則容易使制品產(chǎn)生氣泡能迅速分解以引發(fā)交

6、聯(lián)過程。除鉆鹽外二甲基苯胺、二乙基苯胺等。sJI必人人廠|工o-RXrp/NMJIX-J4L7IMZtX十通過氧化還原反應(yīng)，使穩(wěn)定的引發(fā)劑變3不飽和聚酯百樹脂的配方設(shè)計就是針對具體的使許多種配方以滿足各方面的要求，每一驗、應(yīng)用試驗、生產(chǎn)試驗，反復(fù)考核，標(biāo)準(zhǔn)，才能完成。一個樹脂生產(chǎn)企業(yè)往方來滿足用戶的需要。但從這種種的配用以指導(dǎo)配方設(shè)計。在配方設(shè)計中，主要考慮以下幾點/TW宅憶入、工AAt知=琢bblHr提出樹脂的固化工藝參數(shù)，并擴選定交聯(lián)單體，并確定用量；確定聚酯分子鏈的平均分子量；選擇合適的引發(fā)劑和阻聚劑，疋確定其用量；選擇其他輔助添加劑，確定其斥制訂聚酯的合成工藝條件；3.1通用不飽和聚酯

7、分子鏈的舍前已述及，不飽和聚酯樹脂的,階段。第一階段，使二元竣酸和二元醇:長鏈型聚酯分子。X3-1通用XSW8B項目分子量摩爾比丙二醇76.092.2順丁烯二酸軒98.06L03.3制品性能對組分和結(jié)構(gòu)的要求14&111.0樹脂的各種性能與其化學(xué)組分和結(jié)的性能要求，需要相應(yīng)的化學(xué)組分和結(jié)組分及結(jié)構(gòu)的關(guān)系作一般性介紹。3.3.1力學(xué)性能樹脂固化后的力學(xué)性能與聚酯組分個方面。后剛度增大，耐磨耗性提高。聚酯分子鏈在縮聚反應(yīng)過程中的拉伸強度。如二元醇和二元酸中都刁得嚴(yán)格線型生長的長鏈分子；如反應(yīng)時，有可能發(fā)生雙鍵間的交聯(lián)，分子令影響。因此，要提高拉伸強度，應(yīng)該主3.3.2柔軟性提高樹脂的柔軟性，可使樹

8、脂固化斤高，因此也可稱柔韌性。樹脂的耐曲撓臨樹脂的柔軟性主要取決于以下因素。聚酯分子鏈中飽和部分鏈長，才支鏈極少，柔軟性就高。為此，提高飽禾防止產(chǎn)生支鏈，可提高柔軟性。在飽和二元酸中，采用脂肪族酸有效。而且柔軟性和曲撓性隨著飽和酸笹增長飽和二元醇鏈長也可以達(dá)到起增長二元酸鏈長來，不如后者易于控儒10采用一縮二乙二醇改進樹脂柔軟哲表310手糊用柔韌電表3-100步驟組分分子量摩丙二醇76,091一縮二乙二醇106-0803.3.3結(jié)晶性影響樹脂結(jié)晶性的主要因素有以下由聚亞甲基（一CH2-）二元醇習(xí)的樹脂結(jié)晶性強，如乙二醇與己二酸反丿元醇弓一云觀中.貝蓉有一肯的藝麗甲九縮二丙二醇等，可使結(jié)晶性下降

9、。在聚酯配方中采用酸或醇的種類聚酯分子鏈中的不飽和雙鍵、法結(jié)晶性下降。因而采用苯二甲酸酹和含;3.3.4熱穩(wěn)定性為提高樹脂的熱穩(wěn)定性，一般可以增加樹脂中的耐熱結(jié)構(gòu)，如增:多芳族基團以及引入氟或無機晶核（如定性上升。二元醇中嚴(yán)碳原子上的氫彳的熱穩(wěn)定，新戊二醇即屬此種結(jié)構(gòu)。酯類單體，取代苯乙烯，可提高樹脂於氤酸三烯丙酯作交聯(lián)劑，可得耐高溫桃分穩(wěn)定。M血姑硏執(zhí)牡I啟由；怯希剜丁廿眾133.5熔點縮聚產(chǎn)物冷卻到室溫，有些聚酯呈由芳族二兀酸向樹脂中引入的芳香基團通脂肪族二元酸和二元醇聚合所得的聚目3.3.6阻燃性阻燃性一般都依賴于樹脂中含鹵族的含量）。氯以兩種方式加入樹脂中：-蠟；另一種是化合狀態(tài)，即呈

10、穩(wěn)定的鍵化物也有良好的阻燃效果。曲冰-十n第砂磁瞬脇嗚篡砂仝財3.3.7電性能聚酯分子中若極性降低、燒含量出強，但力學(xué)性能下降。因極性基團減少樹脂中未反應(yīng)的輕基與竣基會使電聚酯中未反應(yīng)的輕基與竣基。為此可采3.3.9對水敏感性樹脂結(jié)構(gòu)中碳?xì)浜扛摺⒔Y(jié)晶性電采用新戊二醇、間苯二甲酸、順丁烯二水解穩(wěn)定性，為高性能的膠衣樹脂。為制取水溶性樹脂，需增加樹脂中元醇（如多縮乙二醇）取代丙二醇或乙固化，只作玻璃纖維浸潤劑中的成膜組:3.3.10透明度與光穩(wěn)定性要制取清晰、無色、透明的樹脂，能散逸出去而不影響樹脂性能。喫注意孑料。如含氧橋的醇，在反應(yīng)時醵鍵會形.3.3.11空氣干燥性樹脂固化過程中受空氣中氧的

11、阻聚堅硬而有光澤，可采取以下措施。用薄膜保護，或用惰性氣體隔離加入一種在樹脂固化時與樹脂頑采用四氫化鄰苯二甲酸酹與一域4厲融猖脂的應(yīng)用干燥性樹脂。但需高濃度鉆_ta_to*一一_4不飽和聚酯樹脂的品種很多，規(guī)格進行設(shè)計和調(diào)整。對于不飽和聚酯樹脂方法，通常是根據(jù)不同的成型方法和使按成型方法分類，可有手糊成型用4.1通用咸型用樹脂、拉擠成型用樹脂、片力通用不飽和聚酯樹脂（簡稱通用衣型，制成層合制品。主要用于建筑構(gòu)件生器具以及各種容器、帽盔等常用制品低溫固化。通用聚酯樹脂一般為鄰苯型，即采.一-!.*.*通用樹脂有良好的工藝性，能迅速2膠時間較長，可有足夠的時間進行鋪層、膠后有一定的修邊時間，可進行

12、刀削修1長修邊時間e用于手糊成型與噴射成型的樹脂，3脂的凝膠時間與固化時間有所區(qū)別，可i待調(diào)節(jié)表固化參數(shù)259過氧化旳乙酮/%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）吸水率/%彎曲強度/MP次拉伸強度/MP赳壓縮強度/MP忍熱變形溫度（L66MPa）/aC介電常數(shù)（25C）知用樹脂固化前后陰性能超血刑苗血伽會放樹月旨型號固化前性龍黏度/p亂-相對密度顏邑11稔定性（259）4.2透明板材樹脂用于制造透明板材的樹脂有多種,等，易于浸潤玻璃纖維；樹脂透明度高各種使用條件要求，如曝曬、氧化、腐的物理性能也有較高的要求，特別是?表4-2位典型透明板材樹脂的性能性能&692固化前性能黏度(25*C)/Pas顏色APHA800.8%

13、(質(zhì)量分?jǐn)?shù))MEKP,259固化時間/min1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))BP(),823,96.9216凝膠時間/min固化時間/min放熱峰溫度/C固化后性能硬度收縮率/%彎曲強度/MFa壓縮強度/MPa4.3人造大理石和人造瑪瑙樹脂人造大理石和人造瑪瑙是一種不勺（如石灰石粉或三水氧化鋁粉）復(fù)合而,地分散于樹脂的連續(xù)基體中，顏料則不大理石似的花紋。所用的樹脂必須符要求。樹脂必須能很快地均勻滲透到:巧口直r*1斗iU/RtiL樹脂固化時放熱過程要受控制,免在制品內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而致產(chǎn)理石樹脂要有適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性，既要形成固，又要在不產(chǎn)生過大熱應(yīng)力下實現(xiàn)快樹脂顏色要淡，以便調(diào)配各種2樣美麗的外觀以及柔和的色

14、調(diào)。在各劌不含雜物。樹脂固化后要有良好的耐熱沖復(fù)沖擊下不產(chǎn)生過分的內(nèi)應(yīng)力而被損壞大理石樹脂的規(guī)格品種有多種，要脂。在選用樹脂時要注意以下幾點。對固化工藝條件的要求。不同帝放熱平緩，放熱峰溫度較低（125150膠時間可變動于513min之間，固化日間。大理石制品凝膠時間可延長到15可延長到1024mino根據(jù)各種機械化占生產(chǎn)的不同工藝來確定凝膠時間、固化E久竺表4-3為典型的人造大理石與人造瑪瑙樹脂性能固化前性能顔色黏度（25E）/Pas相對密度穩(wěn)定性固化參數(shù)MEKP含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）0.5%1.0%1.5%藍(lán)色至灰色284個月27C凝膠時間/min1612254.4低揮發(fā)樹脂由于樹脂在凝膠與固化

15、過程中揮發(fā)氣，對操作工健康有害，因而不少國家烯含量的限定值，稱為閾限值（TLV）作周內(nèi)測得的平均值。其測定方法可設(shè)工身上裝測定裝置。美國工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家協(xié)會（ACGIH）值為1OOM1/L（420Mg/m3）,該值已被:在瑞典則規(guī)定為50pil/Lo方法。在樹脂中加入一種成膜材料，這:脂”。其效果見十。士rLX.-htfZ1X、A表1016環(huán)保樹脂的凝膠時間普通樹脂苯乙烯環(huán)保樹脂苯乙烯凝膠時i=常采用含蠟添加物減少苯乙烯揮發(fā)蠟樹脂影響多層復(fù)合制品的質(zhì)量，受沖i研究采用其他材料作成膜添加劑。采用環(huán)保樹脂雖可防止苯乙烯揮發(fā)不飽和聚酯樹脂雖有許多優(yōu)良性能情況下需要加入增強材料以提高其力學(xué)這種增強材料主要

16、是玻璃纖維，有時也強度聚酰胺纖維以及天然植物纖維等）。不飽和聚酯樹脂中也常充填以填料5增強材料、填料及其它添加劑51玻璃纖維玻璃纖維具有高強度、低伸縮、耐丿多優(yōu)異性能。將特定組分的玻璃熔融后;一般地，玻璃纖維的拉伸強度為聚酯樹脂的34倍，拉伸上匚Ar*A-1*5*亠F一ttt4土、扎、.強效果性用2tJl%的玻聚維增嫌飽脂聯(lián)可以8倍，采用玻璀5.2備樹脂固化后制品力學(xué)性能大幅度提高,在不飽和聚酯樹脂中使用顆粒狀増們認(rèn)識到使用填料可以降低復(fù)合材料廉然沉積物，如白堊、板巖、石英砂或瓷干磨磨成粉，或再進行純化處理或有機其他填料有金屬粉、玻璃微珠及鱗片等減小固化收縮率、增大彈性模量、增加一般來說，填料對液體樹脂系統(tǒng)變，加速固化或阻滯固化，減少放熱;料對固化后制品性能的影響是降低成卞521碳酸鈣Lrt._LI_-tttti*一不飽和聚酯樹脂中應(yīng)用最廣的填料虎多種，其天然形態(tài)有白堊、石灰石、大迪其他砂石）。高純度的碳酸鈣有沉積碳酸5.2.2粘土和硅酸鹽:鹽或樹川心L丿址講行破黴處理、（1）黏土黏上在地球上分布甚丿（高嶺土），其組分為硅酸鋁，含5%的用黏土作填料使制品固化收縮率高實他填料（如細(xì)碳酸鈣）聯(lián)用。黏土也步1=（2）石英砂石英砂是經(jīng)洗滌、干樹脂的填料用