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文檔簡介

1、五種不飽和樹脂特性與用途分析內(nèi)容提示:與國際業(yè)界相比,我國不飽和聚酯樹脂業(yè)在近10多年來雖 然發(fā)展較快,但與國外相比差距仍然較大,生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品質(zhì)量低,品種型 號只有500個左右,原材料短缺,一些新原料質(zhì)量達不到要求,新品種技術(shù)開 發(fā)投入不夠,科研院所與生產(chǎn)應(yīng)用單位協(xié)作有待進一步加強。不飽和聚酯樹脂國外近年研究進展快速、新品層出不窮,比如:低收縮性樹脂、耐腐 蝕樹脂、強韌性樹脂、低吸水型不飽和聚酯樹脂、透明性不飽和聚酯樹脂、低 游離苯乙烯殘量的不飽和聚酯樹脂、PET型不飽和聚酯樹脂、低揮發(fā)性樹脂、 膠衣樹脂、發(fā)泡不飽和聚酯樹脂、玻璃鋼船艇專用樹脂、耐熱性UPR樹脂和光 固化UPR樹脂。下面對

2、五種不飽和聚酯樹脂的性能及應(yīng)用進行的解析。其中包括低收縮性樹脂、耐腐蝕性樹脂、低吸水型不飽和聚酯樹脂、低揮 發(fā)性樹脂、含水不飽和聚酯樹脂WCUP。(一)低收縮性樹脂所謂低收縮性樹脂,采用熱塑性樹脂來降低和緩和UPR的固化收縮,已在SMC制造中得到廣泛應(yīng)用。常用的低收縮劑有聚苯乙烯、聚甲基丙烯 酸甲酯和苯二甲酸二烯丙酯聚合物等。目前國外除采用聚苯乙烯及其共聚物 外,還開發(fā)了聚己酸內(nèi)酯(LPS-60)、改性聚氨酯和醋酸纖維素丁酯等。日本 油脂(株)化成品研究所研究了 UP樹脂的新型低收縮添加劑(LPAS),這種新 型含有彈性鏈段和可以與UP樹脂相容的鏈段,用于UP樹脂SMC/BMC的成型工 藝中,

3、使得制品表面光澤、收縮率低,且著色性能好。美國俄亥俄州立大學(xué)從 膨脹學(xué)、形態(tài)學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué),研究了含有改性的熱塑性LPAS添加劑可低溫固化 UP/ST/LPAS體系,并在低溫固化體系中引入Co-促進劑DVB,和第二單體三羥 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT-MA),使得樹脂在固化過程中的收縮得到更好 的控制。加拿大以熱塑性PVAC為低收縮劑LPAS加入到UP樹脂中,同樣很好地 解決了收縮問題。日本昭和高聚物公司通過添加低收縮劑固體,可使不飽和聚 酯組成物的粘接強度達2.45MPa,線性收縮系數(shù)降至0.32%。日本孟山都工業(yè)化 學(xué)公司使用聚醋酸乙烯(DenkaASRM4)作為低收縮添加劑,研制出收縮

4、率僅為 0.096%的模塑料。(二)耐腐蝕性樹脂耐腐蝕性樹脂有雙酚A型不飽和聚酯、問苯二甲酸型樹脂和松香改性不飽和聚酯等。據(jù)悉,日本 宇部公司開發(fā)的8250乙烯酯樹脂,不但耐腐蝕性好,而且貯存期可達到14個 月。日本利用問苯型、雙酚入型或乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂分別制成耐 25%NaCl水溶液的玻璃纖維復(fù)合材料。強韌性樹脂日益受到重視,目前國外主 要采用加入飽和樹脂的方法來提高韌性。如添加飽和聚酯、丁苯橡膠和端羧基 丁腈橡膠等。美國阿莫科化學(xué)公司采用末端含羥基的不飽和聚酯與二異氤酸酯 反應(yīng)制成的樹脂,其韌性可提高23倍,商品牌號為Xycon。日本昭和高分子 公司開發(fā)的SD樹脂韌性好,可廣泛用于

5、制造人造大理石。巴西將柔性聚硅氧烷 鏈段(APTS)通過接枝共聚,對含甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)的不飽和聚酯 樹脂進行改性,得到?jīng)_擊強度高的樹脂和玻璃纖維增強樹脂。波蘭大學(xué)發(fā)現(xiàn)隨 TDI含量增加,TDI改性的不飽和聚酯樹脂的黏度提高,當(dāng)TDI質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到 3%時,樹脂具有良好的觸變性。樹脂中加入4, 4-二馬來酰亞胺基二苯甲烷 (BM)進行改性時,改性后的樹脂的壓縮強度提高到159MPa,玻璃化溫度為 184C、分解溫度提高到280C,同時固化速度也相應(yīng)加快。(三)低吸水型不飽和聚酯樹脂關(guān)于低吸水型不飽和聚酯樹脂,德國制成IR輻射固化的不飽和聚酯樹脂,其在IR輻射固化時復(fù)合材料的固化停留時

6、間短,產(chǎn)品吸水率降低。透明性不飽和聚酯樹脂,則由日本花王公司研制出拉伸強度為44.1MPa,透射率為48%,且具有良好耐熱性的雙酚A型透明性 不飽和聚酯樹脂人造大理石。而低游離苯乙烯殘量的不飽和聚酯樹脂,已由日 本NOF聯(lián)合公司研制出具有良好防黃變型不飽和聚酯樹脂,其可用作FRP、 SMC、BMC樹脂,130C固化后殘留苯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.03%。PET型不飽和聚 酯樹脂成果較多,美國和埃及用PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)的廢料醇解物 合成了不飽和聚酯樹脂,通過調(diào)節(jié)反應(yīng)可以得到固化溫度為7490C,固化時 間僅為幾分鐘至20多分鐘之間可以任意選擇的不飽和聚酯樹脂。韓國合成了一 系列由各種醇

7、解物得到的不飽和聚酯樹脂,而且通過各種醇組成物來控制PET 的醇解程度,控制PET型不飽和聚酯樹脂的凝膠時間和脆性,成功地用于SMC 和BMC。發(fā)泡不飽和聚酯樹脂也躍入眼簾,不飽和聚酯樹脂作為基體的泡沫塑 料,韌性、強度比發(fā)泡PS好,加工比泡沫PVC容易,添加阻燃劑等也可使其阻 燃和耐老化,成本比泡沫聚氨酯塑料低。發(fā)泡不飽和聚酯樹脂的發(fā)泡主要采用 化學(xué)發(fā)泡劑。使用物理發(fā)泡劑的文獻不多。物理發(fā)泡劑主要是氟利昂但污染環(huán) 境。化學(xué)發(fā)泡劑主要有:異氤酸酯類、偶氮類、磺酰肼類、碳酸酯酐 類。(四)低揮發(fā)性樹脂低揮發(fā)性樹脂與膠衣樹脂品種較多。低揮發(fā)性樹脂是目前國外正在開發(fā)的課題,一般要求是車間周圍空氣中苯

8、 乙烯含量必須低于50ug/g。其方法是:加入表膜形成劑來降低苯乙烯揮發(fā);采 用加入高沸點交聯(lián)劑來代替苯乙烯;采用以環(huán)戊二烯及其衍生物與uPR相結(jié) 合,使低分子質(zhì)量化,從而達到降低使用苯乙烯的目的。國外BYKChemie公司 開發(fā)一種新型助劑LPX-5500,可使苯乙烯揮發(fā)量減少7090%。膠衣樹脂是制 作玻璃鋼制品膠衣層的專用樹脂。苯乙烯仍是當(dāng)前UP樹脂選用的最合適的單 體。但是苯乙烯在室溫下的蒸汽壓較高,容易揮發(fā),尤其是在采用手糊或噴射 成型工藝制作玻璃鋼制品的膠衣層,和背襯增強層的過程中更易揮發(fā)。當(dāng)其蒸 氣濃度超過一定數(shù)量(50ug/g)時會刺激人的眼鼻黏膜引起頭昏、惡心等癥 狀。因此研

9、制開發(fā)低苯乙烯散發(fā)性膠衣樹脂,顯得非常必要并且具有十分重要 的現(xiàn)實意義。美國Sartomer技術(shù)公司研制了低VOC的含馬來酸酐單體的UPR組 成物,并應(yīng)用于凝膠涂料、粘合劑、層壓樹脂或模塑樹脂。美國及德國研制了 無(苯乙烯)單體的不飽和聚酯樹脂及其組成物,其可分別用于開口澆鑄,凝 膠涂料和電子工業(yè)之中。(五)含水不飽和聚酯樹脂WCUP含水不飽和聚酯樹脂WCUP正在興起。含水不飽和聚酯樹脂WCUP是上世紀(jì)50年代問世的以水做填料的新型樹脂。該種樹脂除了具有顯著的低成 本特點外,還有諸多優(yōu)異的性能,如固化時放熱量小、體積收縮小、阻燃和易 加工成型等。其可用于人造木材、裝飾材料、泡沫制品、多孔材料、建筑材 料、聚酯混凝土、浸潤劑和涂料等。1967年Horie等人第1次報道用氫氧化鈉 等堿性物質(zhì),制備穩(wěn)定的含水不飽和聚酯樹脂乳液,該方法被稱之為聚酯成鹽 法。近年來用動態(tài)學(xué)法研究多相/多組分聚合物體系在國際上引起極大的關(guān)注, Nguven-Thue等研究了動態(tài)流變行為與形態(tài)結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系,其后這類研究已 成為多項聚合體體系流變學(xué)研究的熱點。Kicko-walczak,Ewa綜述了滿足歐盟 要求的不飽和聚酯樹脂的最新進展。與國際業(yè)界相比,我國不飽和聚酯樹脂業(yè)在近10多年來雖然發(fā)展較快,但與國

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