不饱和聚酯树脂毕业论文(不饱和聚酯树脂)

1.不饱和聚酯树脂

原发布者：上纬孙潜

不饱和聚酯树脂的固化机理引言不饱和聚酯树脂（UPR）的固化似乎是从理论和实践上已研究得十分透彻的问题，但是因为影响固化反应的因素相当复杂，而在UPR的各种应用领域中，制品所出现的质量瑕疵在很大程度上几乎都与“固化”有关。所以，我们有对UPR的固化进行较深入探讨的必要。（探讨不饱和聚酯树脂的固化，首先应该了解与不饱和聚酯树脂固化有关的一些概念和定义）。2.与不饱和聚酯树脂固化有关的概念和定义 2.1固化的定义液态UPR在光、热或引发剂的作用下可以通过线型聚酯链中的不饱和双键与交联单体的双键的结合，形成三向交联的不溶不熔的体型结构。这个过程称为UPR的固化。 2.2固化剂不饱和聚酯树脂的固化是游离基引发的共聚合反应，如何能使反应启动是问题的关键。单体一旦被引发，产生游离基，分子链即可以迅速增长而形成三向交联的大分子。饱和聚酯树脂固化的启动是首先使不饱和C—C双键断裂，由于化学键发生断裂所需的能量不同，对于C—C键，其键能E=350kJ/mol，需350-550℃的温度才能将其激发裂解。显然，在这样高的温度下使树脂固化是不实用的。因此人们找到了能在较低的温度下即可分解产生自由基的物质，这就是有机过氧化物。一些有机过氧化物的O—O键可在较低的温度下分解产生自由基。其中一些能在50-150℃分解的过氧化物对树脂的固化很有利用价值。我们可以利用有机过氧化物的这一特性，选择其中的一些作为树脂的引发剂，或称固化剂。固化剂的定义：不饱和聚酯树脂用

2.不饱和聚酯树脂

丁苯透明抗冲树脂，又称K-Resin(K-树脂)。丁苯透明抗冲树脂是以苯乙烯、丁二烯为单体，以烷基锂为引发剂，采用阴离子溶液聚合技术合成的一种嵌段共聚物，其主要特性是兼有高透明性和良好的抗冲击性、密度小、着色力强，加工性能优异、无毒性，它广泛用于冰箱制造、电器仪表盘与其它材料（如GPPS、SAN、SMA、PP、HIPS等）掺混改性等领域，可采用一系列地传统加工技术对K-树脂进行开发应用。

一、K树脂简介：

苯乙烯一丁二烯共聚物（SBC）是透明族树脂。K-树脂共聚物是由菲利普斯化工科研人员合成并且在七十年代早期投放市场自那以后，独特地兼有光耀、透明性和耐冲击强度的K-树脂共聚物得到越来越多的开发，市场得到稳定地扩大。

可采用一系列地传统加工技术对K-树脂进行开发应用。纯的K-树脂或者掺混了通用性聚苯乙烯的K-树脂可通过挤出成型制成片材，并且在普通的设备上高产量的进行热成型。除了能告诉生产之外，从经济上看，K-树脂能为人所接受，可用于制成不容易破碎的透明饮料杯，盖子和其他包装材料。同样，K-树脂作为注塑成型的加工性能好，循环时间合理，设计灵活。注塑成型的透明的长命合页式盒子利用K-树脂特性的一个例子。K-树脂通过狭窄的合页铰链膜腔注入后，仍具有充分的韧性以确保铰链的寿命。对于中空吹塑成型来说，K-树脂可在大部分的传统设备上加工，而不必对设备做昂贵的改动，例如不需要采用特殊的模具，不同的螺钉或加设干燥便能模塑成型结晶透明的瓶。K-树脂可采用中空吹塑成型制成的各种尺寸和形状的产品，从小药丸瓶，医用引流装置，到高身的陈列展示美工。不必改动注坏吹塑成型设备，也可制成高抗衡强度的玻璃样透明瓶。另外，K-树脂也可制造有刚性的、高光泽的透明标签包装用膜。如果能避免极端的加工和粉碎回收利用，聚合物可反覆多次回收利用，在性能上和加工能上仅有极微小的变化。

与其它透明聚合物想比较，K-树脂共聚物的特点是密度低，从经济角度上看更有吸引力。K-树脂的得率比非苯乙烯类的透明树脂高20~30%，并且符合美国食品药品管理员FDA 21 CFR 177 1640条*和欧洲EEC指引90/128/EEC之所以修订条*的规定，用作食品的包装。K-树脂在医用市场中也占有很大的比例，适合当作USP V1-50材料使用，可以采用环氧乙烷气体或紫外射线消毒。

目前世界上丁苯透明抗冲树脂（菲利普斯产品名为K树脂）的总产量为150kt,

全世界共有四套装置生产K胶，中国唯一一家生产是广东茂名市众和化塑有限公司，年生产2万吨，

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3.不饱和聚酯树脂及制品性能

191为邻苯型通用不饱和聚酯树脂，具有中等粘度和中等反应活性.制品收缩率小、机械性能好，适用于制作半透明板材和通风管道等各种玻璃钢制品。

196为邻苯通用型不饱和聚酯脂.该产品属于半刚性树脂，具有良好的耐抗冲击性，适于家具涂层、导膜、浇铸制品及模具制造等非强刚性玻璃钢制品的制造。 191聚脂树脂（一）定义：191聚脂树脂是由丙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐经缩聚反应得到的线型聚酯在苯乙烯中的溶液。

（二）技术指标：液体树脂：（1）外 观：透明淡黄色液体 （2）酸值（毫克KOH/克）：28-36 (3)粘度25℃（泊）：2.5-4.5 (4)固体含量（%）61-67 (5)胶凝时间25℃（分）：12-25 (6)热稳定性25℃（月）：6 80℃（时）：24 浇铸树脂：（1）Barcol硬度：50 (2)吸水率（℃）：0.17 (3)热扭变温度（℃）：66(4)比重20℃：1.23 (5)折光率nD20:1.560 (6)断裂伸张率20℃（%）：1.5 （三）特点及主要用途： 191树脂是一种低粘度光稳定性好聚脂树脂，对于玻璃纤维有良好的浸渍性能，适用于制造玻璃钢半透明瓦以及其它接触成型制品。 196聚脂树脂（一） 定义：196聚脂树脂是用一缩乙醇改性的的线型不饱和聚酯在苯乙烯中的溶液。

（二）技术指标：液体树脂：（1）外 观：透明淡黄色液体 （2）酸值（毫克KOH/克）：17-25 (3)粘度25℃（泊）：6.5-11.5 (4)固体含量（%）61-70 (5)胶凝时间25℃（分）：8-20 (6)热稳定性25℃（月）：6 80℃（时）：24 科宝化工专业经营乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂及一些树脂辅料，如固化剂，促进剂，色浆，玻璃纤维布等，期待您的来信并提供技术支持，电话前面是0731，后面是8978加9107。

4.常用的不饱和聚酯树脂都有哪些,简要介绍其结构特点及主要的应用

邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯

邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体，由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型，虽然它们的分子链化学结构相似，但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比，具有下述一些特性：①用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和聚酯，使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能；②间苯二甲酸聚酯的纯度高，树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质；③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护，邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭，用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。

双酚A型不饱和聚酯

双酚A型不饱和聚酯与邻苯型不饱和聚酸及间苯型不饱和聚酯大分子链的化学结构相比，分子链中易被水解遭受破坏的酯键间的间距增大，从而降低了酯键密度；双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空间效应大，对酯基起屏蔽保护作用，阻碍了酯键的水解；而在分子结构中的新戊基，连接着两个苯环，保持了化学瓜的稳定性，所以这类树脂有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能。

乙烯基树脂

乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂，是60年代发展起来的一类新型树脂，其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。

乙烯基树脂具有较好的综合性能：①由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部，双键非常活泼，固化时不受空间障碍的影响，可在有机过氧化物引发下，通过相邻分子链间进行交联固化，也可与单体苯乙烯其聚固化；②树脂链中的R基团可以屏蔽酯键，提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性；③乙烯基树脂中，每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%~50%左右，这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性；④树脂链上的仲羟基与玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强度；⑤环氧树脂主链，它可以赋与乙烯基树脂韧性，分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。

乙烯基树脂的品种和性能，随着所用原料的不同而有广泛的变化，可按复合材料对树脂性能的要求设计分子结构。

卤代不饱和聚酯

卤代不饱和聚酯是指由氯茵酸酐（HET酸酐）作为饱和二元酸（酐）合成得到的一种氯代不饱和聚酯。

氯代不饱和聚酯树脂一直是当作具有优良自熄性能的树脂来使用的。但90年代以来研究表明氯代不饱和聚酯树脂亦具有相当好的耐腐蚀性能，它在某些介质中耐腐蚀性能与双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂基本相当，而在某些例如湿氯中的耐腐蚀性能则优于乙烯基树脂和双酚A不饱和聚酯树脂。

热湿氯在不饱和聚酯树脂接触后会发生反应而产生氯代的不饱和聚酯树脂或称"氯奶油"。由双酚A不饱和聚酯 树脂和乙烯基酯树脂产生"氯奶油"性状柔软，湿氯可以通过该"氯奶油"层进一步（腐蚀）渗透，但由氯代不饱和聚酯产生"氯奶油"性状坚硬，可以阻止湿氯的进一步（腐蚀）渗透。

不饱和聚酯树脂用途：建筑领域：制树脂冷却塔，8米3/小时-3000米3/小时的横流、逆流、喷射式塔及风筒、风机叶片、收水器等辅件。玻璃钢树脂管、罐、槽等防腐产品及工程：包括大、中、小口径管道、管件、阀门、贮罐、贮槽、格栅、填仓板、塔器、烟囱、防腐地面及建筑防腐等。玻璃钢树脂船艇：包括游艇、救生艇、交通艇、渔船、快艇、舢舨、养殖船、冲锋舟等。玻璃钢树脂食品容器：高位水箱、食品运输罐、饮料罐。

5.不饱和聚酯树脂的简述

化工原料的一种，常用于物体表面加厚、固化，使用时如同刷油漆一般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。

不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液，简称UP。

6.不饱和聚酯树脂的特点和缺点是什么

不饱和聚酯树脂特点：

一种热固性树脂，当其在热或引发剂的作用下，可固化成为一种不溶不融的高分子网状聚合物。

用途，除了混合填料等作为浇铸制品使用外，还跟玻纤等浸润固化后成为一种复合材料，俗称“玻璃钢”

玻璃钢就有许多显著的优点：

质量轻，强度高，价格低廉，制备工艺多种多样，可制备许多金属材料不能实现的异型件

缺点：模量低，即刚性不够，

耐老化相比工程塑料或金属差

有收缩性，时间久了，制品会有变形

最初阶段固化不够完全，制品有气味的时间长

7.不饱和聚酯树脂固化机理

市售的常用促进剂

1、环烷酸钴，一般为1%的苯乙烯溶液，称为1#促进剂。常与1#固化剂过氧化环己酮配合使用。几十年来，人们一直认为钴盐保进剂固化性能好，在不饱和聚酯树脂室温固化中广泛采用。由于受钴盐色泽的影响，近年来人们普遍认识到：其凝胶固化效果和颜色已不能满足需要。

2、N,N-二甲基苯胺，通常为10%的苯乙烯溶液，称为2#促进剂。常与2#固化剂（过氧化二苯甲酰）配合使用。在树脂中含有大量游离酚或聚酯分子链中含有大分子支链的分子结构的场合，是很有效的固化系统。（如对于乙烯基酯树脂固化、双酚A类聚酯树脂的固化、氯桥酸酐类聚酯树脂等。）

3、异辛酸钴，常用在预促进型树脂中，尤其是用较浓的异辛酸钴预促进，能得到较好的催干效果。通常情况下异辛酸估的促进效果要比环烷酸钴好，这是因为环烷酸是一个分子量不固定（分子量范围180-350）的环烷烃的羧基衍生物，所以其钴含量难于做得十分精确，并且由于它是石油精制时的副产物，通常颜色较深，所以目前市场上异辛酸钴有取代环烷酸钴的趋势。

冷固化体系中常用的固化剂类型

1、过氧化环己酮（是多种氢过氧化物的混合物）

其中以第（Ⅰ）种结构为主。

过氧化环己酮溶解在二丁酯中，成为50%的糊状物，称为1#固化剂

2、过氧化二苯甲酰（是一种过氧化物，简称BPO）

过氧化二苯甲酰溶解在二丁酯中，成为50%的糊状物，称为2#固化剂

3、过氧化甲乙酮（简称MEKP）

这是一种液态固化剂，一般配成有效成份为50%的二甲酯溶液，就是市售的5#固化剂。在有效成份中，同样，不是单一化合物，而是由多种分子结构的氢过氧化物的混合物.这些化合物具有不同的活性，氢过氧基（-OOH）使活性增大，羟基（-OH）使活性减小。

目前国内最常用的固化剂就是5#固化剂。值得注意的是，目前国产5#固化剂的质量有所下降，存在着固化剂中低分子物含量过高、含水量过高等缺点。

不饱和聚酯树脂固化过程中分子结构的变化

UPR的固化过程是UPR分子链中的不饱和双键与交联单体（通常为苯乙烯）的双键发生交联聚合反应，由线型长链分子形成三维立体网络结构的过程。在这一固化过程中，存在三种可能发生的化学反应，即

1、苯乙烯与聚酯分子之间的反应；

2、苯乙烯与苯乙烯之间的反应；

3、聚酯分子与聚酯分子之间的反应。

对于这三种反应的发生，已为各种实验所证实。

值得注意的是，在聚酯分子结构中有反式双键存在时，易发生第三种反应，也就是聚酯分子与聚酯分子之间的反应，这种反应可以使分子之间结合的更紧密，因而可以提高树脂的各项性能。

5.3 不饱和树脂固化过程的表观特征变化

不饱和聚酯树脂的固化过程可分为三个阶段，分别是：

1、凝胶阶段（A阶段）：从加入固化剂、促进剂以后算起，直到树脂凝结成胶冻状而失去流动性的阶段。该结段中，树脂能熔融，并可溶于某些溶剂（如乙醇、丙酮等）中。这一阶段大约需要几分钟至几十分钟。

2、硬化阶段（B阶段）：从树脂凝胶以后算起，直到变成具有足够硬度，达到基本不粘手状态的阶段。该阶段中，树脂与某些溶剂（如乙醇、丙酮等）接触时能溶胀但不能溶解，加热时可以软化但不能完全熔化。这一阶段大约需要几十分钟至几小时。

3、熟化阶段（C阶段）：在室温下放置，从硬化以后算起，达到制品要求硬度，具有稳定的物理与化学性能可供使用的阶段。该阶段中，树脂既不溶解也不熔融。我们通常所指的后期固化就是指这个阶段。这个结段通常是一个很漫长的过程。通常需要几天或几星期甚至更长的时间。

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