不飽和聚酯膠粘劑(2.7)

2024/3/61不飽和聚酯膠粘劑膠粘劑郭秀蘭2024/3/62

由二元或多元羧酸和二元或多元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)而生成的樹脂稱為聚酯樹脂（以長鏈分子結(jié)構(gòu)中含有—COOR—的酯基而得名），可分為飽和聚酯和不飽和聚酯兩類。2024/3/63

不飽和聚酯樹脂一般是由不飽和二元酸二元醇或者飽和二元酸不飽和二元醇縮聚而成的線型聚合物，在樹脂分子中同時(shí)含有重復(fù)的不飽和雙鍵和酯鍵。由于這樣得到的不飽和聚酯樹脂是一種固體或半固體狀態(tài)，而且不能很好地交聯(lián)成為性能良好地體型結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，因此在生產(chǎn)后期，還必須經(jīng)交聯(lián)劑苯乙烯稀釋形成具有一定粘度的樹脂溶液。2024/3/64實(shí)際上使用的不飽和聚酯樹脂就是這種樹脂溶液，使用中加入引發(fā)劑等物質(zhì)，使苯乙烯單體和不飽和聚酯分子中雙鍵發(fā)生自由基共聚反應(yīng)，最終交聯(lián)成為體型結(jié)構(gòu)的樹脂。2024/3/65不飽和聚酯樹脂膠粘劑具有粘度小、常溫固化、使用方便、耐酸、耐堿性好，具有一定強(qiáng)度、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是收縮性大、有脆性等，可通過加入填料、熱塑性高分子來增韌。不飽和聚酯樹脂膠粘劑除用于制造玻璃鋼外，還用于家具涂料及人造板表面裝飾等。2024/3/66不飽和聚酯樹脂膠粘劑配方組成由不飽和聚酯、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、填料和偶聯(lián)劑等組成。不飽和聚酯樹脂膠粘劑常用過氧化物引發(fā)固化。2024/3/67

一、二元醇

乙二醇是結(jié)構(gòu)最簡單的二元醇，由于其結(jié)構(gòu)上的對稱性，使生成的不飽和聚酯樹脂具有明顯的結(jié)晶性，這便限制了它同苯乙烯的相容性，因此一般不單獨(dú)使用，而同其它二元醇結(jié)合起來使用。如將60%的乙二醇和40%的丙二醇混合使用，可提高不飽和聚酯樹脂與苯乙烯的相容性。

1主要原料2024/3/68

1，2-丙二醇由于結(jié)構(gòu)上的非對稱性，可得到非結(jié)晶的不飽和聚酯樹脂，可完全與苯乙烯相容，并且它的價(jià)格相對較低，因此是目前應(yīng)用較廣泛的二元醇。

2024/3/69二、不飽和二元酸

不飽和聚酯樹脂中的雙鍵，一般由不飽和二元酸原料提供。為改進(jìn)樹脂的反應(yīng)性和固化物性能，一般把不飽和二元酸和飽和二元酸混合使用。常用的不飽和二元酸有：順丁烯二酸酐和順丁烯二酸。由于酸酐熔點(diǎn)較低，且反應(yīng)時(shí)可少縮合出一分子水，故用得更多。應(yīng)用最廣的飽和二元酸為鄰苯二甲酸酐。

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三、交聯(lián)劑混溶的乙烯類單體是不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)劑。如苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯酸及其甲酯、甲基丙烯酸及其甲酯等。苯乙烯是最常用的交聯(lián)劑。苯乙烯與不飽和聚酯的共聚性好，固化速度快，與不飽和聚酯混溶后的粘度較小，便于施工，固化后的共聚物有良好的機(jī)械性能。2024/3/611四、促進(jìn)劑一般的過氧化物分解的活化能較高，固化較困難，需要加入促進(jìn)劑構(gòu)成氧化-還原體系，降低分解活化能，使不飽和聚酯樹脂膠粘劑可以在室溫下固化。2024/3/612促進(jìn)劑有三種類型，有機(jī)金屬化合物、叔胺和硫醇類化合物。常用的促進(jìn)劑是有機(jī)金屬化合物環(huán)烷酸鈷和萘酸鈷。有機(jī)金屬化合物的促進(jìn)劑還可以通過第二種促進(jìn)劑強(qiáng)化，例如N,N-二甲基苯胺與環(huán)烷酸鈷配合，能夠在室溫快速引發(fā)固化。2024/3/613五、填料不飽和聚酯樹脂膠粘劑固化時(shí)體積收縮很大，約為10%~15%，比環(huán)氧樹脂高1~4倍，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，使膠接強(qiáng)度降低，也容易開裂。加入一些熱塑性高分子化合物和無機(jī)填料，可以降低收縮率，提高膠接強(qiáng)度。2024/3/614常用的高分子化合物有聚乙烯醇縮醛、聚醋酸乙烯酯等，在固化過程中由于溶度參數(shù)的改變可以抵消一部分體積收縮。加入適當(dāng)?shù)臒o機(jī)填料如玻璃粉、氧化鋁、輕質(zhì)碳酸鈣等可以降低收縮率，提高膠接強(qiáng)度。2024/3/615通用型的不飽和聚酯是由1，2-丙二醇、鄰苯二甲酸酐和順丁烯二酸酐合成的。用酸酐與二元醇進(jìn)行縮聚首先進(jìn)行酸酐的開環(huán)加成反應(yīng)，形成羥基酸。

2不飽和聚酯樹脂合成原理2024/3/616

羥基酸可進(jìn)一步進(jìn)行縮聚反應(yīng)

2024/3/617或羥甲基酸與二元醇進(jìn)行縮聚

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3不飽和聚酯樹脂的固化2024/3/619具有粘性的可流動性的不飽和聚酯樹脂，在引發(fā)劑的作用下發(fā)生自由基共聚反應(yīng)，而生成性能穩(wěn)定的體型結(jié)構(gòu)的過程稱為不飽和聚酯樹脂的固化。其反應(yīng)機(jī)理同自由基共聚反應(yīng)的機(jī)理基本相同，所不同的是它具有多個(gè)雙鍵的聚酯大分子（即具有多個(gè)官能團(tuán)）和交聯(lián)劑苯乙烯的雙鍵之間發(fā)生的共聚。

2024/3/6202024/3/621常用過氧化物引發(fā)劑引發(fā)劑名稱固化溫度范圍/℃

引發(fā)劑名稱固化溫度范圍/℃

過氧化丁酮低溫

（20~60）過氧化二異丙苯中溫（60~120）異丙苯過氧化氫過氧化丁酮叔丁基過氧化氫過氧化苯甲酸叔丁基

高