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不饱和聚酯树脂了解一下

阅读:899          发布时间:2018/6/6

不饱和聚酯树脂了解一下

众所周知,玻璃钢是纤维和树脂的结合体,拥有各项优异的性能,可媲美钢材。纤维从初的玻璃纤维开始,慢慢涌现出碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维等等。而树脂我们平时用得多的就是不饱和、乙烯基、环氧、酚醛等。

 

虽然是酚醛树脂开启了人类合成树脂的新篇章,但不饱和树脂凭借其优异的性能后来居上,占据了玻璃钢的大半壁江山。今天就来剖析下“不饱和聚酯树脂”,看看是否有新的收获。

 

不饱和聚酯树脂,从字面上看包含了三个词“不饱和”、“聚酯”、“树脂”。

?不饱和

这里的不饱和,指的是分子链上含有不饱和键。所谓的不饱和键指的是未与其它原子单独成键,可能是有两个或三个电子与同一个原子成键。

 

常见的不饱和键有碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键等。这些不饱和键都不牢固,在一定的条件下会发生断裂。不饱和聚酯树脂,其分子链中含有非芳族的不饱和键,用适当的引发剂可使碳碳双键发生断裂,发生交联反应,形成具有复杂结构的庞大的网状分子。

 

 

?聚酯

聚酯指的是分子链中含有的酯键,在不饱和聚酯中的酯键是由二元酸和二元醇缩聚而成。

 

没错,酯键就长这样。主链上的酯键可以发生水解反应,酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后,则可以大大地降低水解反应的发生。

 

在酸性介质中,水解是可逆的,不完全的。所以,聚酯能耐酸性介质的侵蚀;在碱性介质中,由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子,水解成为不可逆的,所以聚酯耐碱性较差。

 

 

?树脂

树脂的定义是相对分子量不确定但通常较高,常温下呈固态、中固态、假固态,有时也可以是液态的有机物质。

 

聊完这三个名词,我们再来复习一遍不饱和聚酯树脂的定义:一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物(UP)。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度),在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂(简称UPR)。

 

正是因为含有不饱和双键和酯键,所以才被称为不饱和聚酯。不饱和聚酯为线性大分子,通过聚合反应,终成为三维立体网络结构的高聚物。在这过程中存在三个可能的反应:①苯乙烯与聚酯分子之间反应;②苯乙烯与苯乙烯之间反应;③聚酯分子与聚酯分子直接反应。其中第③种反应能让分子间更加紧密,可以提高树脂固化后的各项性能。由于苯乙烯也参与了反应,因此树脂中苯乙烯的含量也会影响到树脂的终性能。

 

知道这些对实际生产有哪些帮助?下面长弓侠来给大家分享一些自己的收获。

 

①由于酯键是容易受侵蚀的薄弱环节,因此产品有耐化学要求时,选择不饱和聚酯树脂时应慎重。从结构上来看,耐化学性能排位为:乙烯基树脂>双酚A型聚酯>间苯型聚酯>邻苯型聚酯。

 

②由于交联剂苯乙烯也参与了反应,因此其比例对于产品的性能会有影响,主要影响硬度和强度。一般苯乙烯的含量在30%-35%(质量分数)时性能较佳。在实际生产中,如果苯乙烯大量挥发,会改变不饱和聚酯和苯乙烯的配比,造成部分聚酯不能反应,影响交联网络的形成,影响制品的性能。因此在储存树脂的过程中,需要做好密封,防止苯乙烯的挥发。(如果交联剂是非苯乙烯的,忽略这点)

 

③从定义中可以看到,严格上来说,不饱和聚酯和不饱和聚酯树脂是有区别的。因此我们在描述上应保持严谨,清楚它们的差异。

 

还是那句老话:结构决定性能,性能决定用途。

文章引自:长弓侠

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