不飽和聚酯樹(shù)脂常溫固化.doc

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1、不飽和聚酯樹(shù)脂的常溫固化???不飽和聚酯樹(shù)脂在常溫下，加入固化劑和促進(jìn)劑能夠使樹(shù)脂交聯(lián)固化，形成三向交聯(lián)的不溶不融的體型結(jié)構(gòu)。不飽和聚酯樹(shù)脂的這一變化我們?cè)缫阉究找?jiàn)慣，但日常使用過(guò)程中對(duì)這一變化在理解和認(rèn)識(shí)上還有差距，經(jīng)常出現(xiàn)這樣那樣的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。例如制品固化不完全，表面發(fā)粘，沒(méi)有強(qiáng)度，甚至造成制品損壞報(bào)廢等等。因此加深對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)很有現(xiàn)實(shí)意義。?????不飽和聚酯樹(shù)脂的固化是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，影響因素很多，我們從理論和實(shí)踐的結(jié)合上加以論述。???1、不飽和聚酯樹(shù)脂化學(xué)反應(yīng)???不飽和聚酯樹(shù)脂化學(xué)反應(yīng)包括不飽和聚酯的合成反應(yīng)和不飽和聚酯樹(shù)脂的交聯(lián)固化反應(yīng)。這方面的論述已經(jīng)十分詳盡

2、，但為了說(shuō)明樹(shù)脂的固化問(wèn)題，下面分別進(jìn)行簡(jiǎn)單重復(fù)和討論。??????????????????????????????????????????????????????????????1.1不飽和聚酯樹(shù)脂的合成反應(yīng)???????????????????????????????????????????????不飽和聚酯樹(shù)脂的合成反應(yīng)是飽和的和不飽和的二元酸與二元醇反應(yīng)生成線型聚酯大分子，再溶解于乙烯基單體(如苯乙烯)中形成不飽和聚酯樹(shù)脂。聚酯的合成方法有兩種，即加成聚合和縮合聚合。???1.1.1加成聚合反應(yīng)???用環(huán)氧丙烷與順酐、苯酐反應(yīng)制備不飽和聚酯樹(shù)脂，是典型的加成聚合反應(yīng)。該反應(yīng)可用含

3、羥基化合物如水、醇、羧酸作為起始劑來(lái)引發(fā)。目前普遍采用二元醇為起始劑，如乙二醇、丙二醇等。二元醇中的羥基與酸酐發(fā)生反應(yīng)，生成羥基羧酸酯，羥基羧酸酯引發(fā)環(huán)氧基開(kāi)環(huán)，形成環(huán)氧基羧酸酯，二元酸酐與環(huán)氧丙烷如此交替反應(yīng)直至反應(yīng)單體用完為止???以環(huán)氧丙烷為原料通過(guò)加成聚合反應(yīng)制備不飽和聚酯具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)加成反應(yīng)過(guò)程中無(wú)水及小分子物生成，產(chǎn)品組成比較簡(jiǎn)單純凈；(2)起始劑的用量決定了聚酯分子量的大小，分子量分布比較均勻；(3)生產(chǎn)過(guò)程能耗低；(4)反應(yīng)周期短，生產(chǎn)效率高；(5)無(wú)污染，對(duì)環(huán)境沒(méi)有影響。此方法生產(chǎn)不飽和聚酯樹(shù)脂對(duì)工藝要求并不十分苛刻，能生產(chǎn)多種牌號(hào)的優(yōu)質(zhì)聚酯。天津巨星化工材料有

4、限公司生產(chǎn)的7541﹟樹(shù)脂就屬于這類加成聚合反應(yīng)的樹(shù)脂。具有優(yōu)異的電氣性能，廣泛應(yīng)用于制造電器制品。例如灌封和澆注互感器等。???1.1.2縮合聚合反應(yīng)???縮聚反應(yīng)區(qū)別于加聚反應(yīng)最重要的特征是大分子鏈的增長(zhǎng)是一個(gè)逐步的過(guò)程。而且生成的聚合物的分子量是大小不一的同系物，其組成具有多分散性。不飽和聚酯目前絕大多數(shù)是以二元酸和二元醇進(jìn)行縮聚反應(yīng)來(lái)合成。在反應(yīng)初期，二元酸與二元醇反應(yīng)和低聚物與二元酸或二元醇反應(yīng)占大多數(shù)，到反應(yīng)后期，反應(yīng)體系中的二元酸和二元醇消耗完后，聚合反應(yīng)主要是低聚體聚酯分子的酯化反應(yīng)，最終形成高分子量的聚酯。???大家知道，聚酯的縮聚反應(yīng)是屬平衡可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定

5、的程度，正反應(yīng)速度與逆反應(yīng)速度相等時(shí)，反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài)，分子量不再隨時(shí)間增長(zhǎng)而提高。要使聚合物分子量增大，必須排除反應(yīng)水和低分子物，從而破壞平衡。但到反應(yīng)后期，反應(yīng)液的黏度相當(dāng)大，反應(yīng)水和低分子物難以排除，這就阻礙了高分子量聚合物的生成。因此縮聚聚合物的分子量比較低。???聚酯的平衡縮聚反應(yīng)是比較復(fù)雜的?？s聚反應(yīng)通常是在溫度比較高的條件下進(jìn)行，且反應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，除逆反應(yīng)以外，還常常伴隨一些副反應(yīng)：主要是單體和低聚物的環(huán)化反應(yīng)、官能團(tuán)的分解反應(yīng)、聚酯高分子的解聚反應(yīng)——如醇解反應(yīng)、酸解反應(yīng)、羧基的脫羧反應(yīng)、聚合物鏈的交聯(lián)反應(yīng)等；縮聚反應(yīng)的這些復(fù)雜特點(diǎn)，大大影響了縮聚產(chǎn)物的分子量及其分布

6、，從根本上影響著聚酯樹(shù)脂的各項(xiàng)性能。二元羧酸的分解溫度羧酸??????????結(jié)構(gòu)式???????失羧溫度/℃????羧酸???????????結(jié)構(gòu)式????????失羧溫度/℃?草酸????HOOC-COOH????????166-180?????庚二酸???HOOC-(CH2)5–COOH????290-310丙二酸??HOOC-CH23–COOH???140-160?????辛二酸???HOOC-(CH2)6–COOH????340-360琥珀酸??HOOC-(CH2)2-COOH??290-310?????壬二酸???HOOC-(CH2)7–COOH????320-340戊二酸?

7、?HOOC-(CH2)3-COOH??280-290?????癸二酸???HOOC-(CH2)8–COOH????350-370己二酸??HOOC-(CH2)4-COOH??300-320????1.1.3不飽和聚酯樹(shù)脂合成反應(yīng)對(duì)樹(shù)脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的影響???上述兩種合成反應(yīng)用于不飽和聚酯的生產(chǎn)，會(huì)有兩個(gè)特點(diǎn)：其一，聚酯生產(chǎn)的可塑性很大。表現(xiàn)在配方設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、操作控制等諸方面都有很大的可塑性。這種特點(diǎn)給我們帶來(lái)許多方便，可以設(shè)計(jì)出許多