UPR文集之研究七固化5灌胶机
UPR文集之研究(七)固化(5)
2016年8月5日讯:不饱和聚酯树脂——中文名称:不饱和聚酯树脂;英文名称:unsaturated polyester resin;英文缩写:upr。定义:主链带有碳碳双键的线型聚酯树脂。可由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与二元醇(一般为饱和二元醇)缩聚而成,与乙烯基单体共聚可形成网状体型结构的材料okmart.com。 应用学科:材料科学技术(一级学科);高分子材料(二级学科);塑料(三级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。据中国涂料业在线http://www.coatingol.com专家介绍,不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂,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。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。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;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。
1.2.2、不饱和聚酯树脂交联固化反应的特征
(1)固化的含义
不饱和聚酯树脂交联反应过程即是通常说的不饱和聚酯树脂的固化过程。固化的含义是指:黏流态树脂体系发生交联反应而转变成为不溶、不熔的具有体型网状结构的固态树脂的全过程。俗称树脂的固化。树脂的固化过程伴随着物理状态的转变,即由黏流态转变成具有一定硬度的固态。这种物理性能的变化是微观化学结构变化的宏观表现。树脂的固化即指树脂在转化过程中的物理变化,又指转化过程中的化学变化。
(2)交联固化特征
热固性树脂交联固化一般具有三个不同的阶段。同样,不饱和聚酯树脂的固化过程也分为凝胶、硬化和熟化三个特征阶段:凝胶阶段是指树脂从黏流态到失去流动性形成凝胶冻状阶段,这一阶段大约需要几分钟到几十分钟;硬化阶段是从凝胶到具有一定硬度和固定形状的阶段,这一阶段大约需要几十分钟到几小时;熟化阶段是指从硬化阶段到制品达到要求硬度,具有稳定的化学与物理性能而可供使用的阶段。这个阶段是一个很漫长的过程,通常需要几天到几十天时间。控制和掌握树脂的这些固化特征,可以灵活的使用树脂,充分发挥树脂的特性。
1.2.3、不饱和聚酯树脂的交联固化机理
1.2.3.1、链引发
不饱和聚酯树脂可用引发剂进行链引发。引发剂是容易分解成自由基的化合物,分子结构上具有弱键,在热或辐射能的作用下,沿弱键裂解成两个自由基,产生的自由基攻击不饱和聚酯树脂形成单体自由基,从而引发树脂固化。
1)引发剂种类
引发剂主要是偶氮化合物、过氧化物和氧化-还原体系。从另一角度又可分为有机和无机两大类。过氧化物又可分为氢过氧化物、烷基过氧化物、酰基过氧化物、酮过氧化物、过氧脂类,过氧化物还能与还原剂形成氧化-还原引发体系。氧化-还原体系主要用于不饱和聚酯树脂的常温固化,具有引发活化能低、引发温度低、使用方便的特点。
2)引发剂的活性
不饱和聚酯树脂固化过程中,引发反应是最关键的一步,控制着固化反应。这主要由引发剂的分解速率来决定。衡量分解速率的指标一般有以下几种:
a 表观活化能 :在一定条件下引发剂分解自由基所需的最低能量。活化能的大小可以用来表示引发剂的稳定性。活化能的值大,不易分解,较稳定。活化能的值小,容易分解产生自由基。过氧化物在还原剂存在下,活化能明显变小,原来要在高温下才能进行的反应,可以在较低温度下进行。不饱和聚酯树脂常温固化采用氧化-还原体系,道理就在于此。
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