不饱和聚酯
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不饱和聚酯种类
一、单一酯类不饱和聚酯树脂
单一酯类不饱和聚酯树脂是最常见的一种树脂,其基础组分是不饱和的酸酐和醇,如无酸树脂、酞酸酯树脂等。
这种树脂应用广泛,可用于玻璃钢、船舶、风力发电叶片等。
二、环氧基不饱和聚酯树脂
环氧基不饱和聚酯树脂是一种通过在单一酯类不饱和聚酯树脂中引入环氧树脂交联剂,而形成的复合改性树脂。
这种树脂的强度、刚度和耐腐蚀性都比单一酯类不饱和聚酯树脂更高,应用领域包括汽车外壳、管道、电缆护套等。
三、酰胺基不饱和聚酯树脂
酰胺基不饱和聚酯树脂是一种通过在单一酯类不饱和聚酯树脂中引入酰胺基改性剂而形成的复合改性树脂。
这种树脂具有较高的强度和耐久性,被广泛应用于建筑、管道、储罐等领域。
四、环氧基丙烯酸酯树脂
环氧基丙烯酸酯树脂是一种复合改性树脂,利用丙烯酸酯改性剂和环氧树脂交联剂对单一酯类不饱和聚酯树脂进行改性。
这种树脂的强度、耐热性和耐腐蚀性都很高,应用领域包括油藏储存罐、化学反应器和电力线路支架等。
五、羟基基改性聚酯树脂
羟基基改性聚酯树脂是通过在单一酯类不饱和聚酯树脂中加入羟基基改性剂形成的复合改性树脂。
这种树脂比单一酯类不饱和聚酯树脂有更高的耐腐蚀性和机械性能,应用领域包括储罐、船体和风力发电叶片等。
【结论】
不饱和聚酯树脂种类繁多,每种都有其独特的应用领域和性能特点。
了解不同种类树脂的特点和应用领域,有助于选择合适的树脂用于特定领域,提高产品质量和降低成本。
不饱和聚酯不饱和聚酯-基本简介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。
编辑本段不饱和聚酯-原料不饱和聚酯由于所用原料不同,品种很多。
工业生产中常用的不饱和二元酸或酸酐有顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和四氢化邻苯二甲酸酐等。
常用的饱和二元酸或酸酐为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸和己二酸。
用得最多的二元醇是丙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇。
作为交联剂的乙烯基单体有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。
除了上述几种主要原料外,还有各种添加剂和阻聚剂、催化剂或引发剂、促进剂、填料、染料及润滑剂等。
最通用的不饱和聚酯是由顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐及丙二醇所合成。
编辑本段不饱和聚酯-生产方法因品种而异,但基本上包括缩聚与掺混两步。
缩聚方法有:①熔融缩聚法。
以酸和醇直接熔融缩聚,不需加入其他组分。
利用醇、水沸程差,使反应生成的水通过分离柱分离出来。
此法设备简单,生产周期短,广为采用。
②溶剂共沸脱水法。
在缩聚过程中加入甲苯或二甲苯(溶剂),利用甲苯与水的共沸点较水的沸点低,将反应生成的水迅速带出,促进缩聚反应。
该法优点是反应比较平稳,易于掌握,产物颜色较好,但需要有一套分水回流装置,反应过程要用甲苯,缩聚工段要防爆。
③减压法。
在缩聚中的缩水量达2/3~3/4时,抽空至酸值达到要求时为止。
④加压法。
加压可加速反应,缩短反应周期,达到提高生产率。
掺混分干预混与湿预混。
干预混是把反应性固态预聚物、固态交联剂、玻璃纤维、催化剂、色料混合后制成模塑料;湿预混是用苯乙烯作交联剂,把液态不饱和聚酯、玻璃纤维、催化剂、润滑剂、色料等在捏和机中混炼后,做成聚酯料团模塑料。
编辑本段不饱和聚酯-用途各种不饱和聚酯未固化时是从低粘度到高粘度的液体,加入各种添加剂后加热固化,固化后即成刚性或弹性的塑料,可以是透明的或不透明的。
不饱和聚酯树脂的分类不饱和聚酯树脂,这个听起来就像是化学课上让人打瞌睡的名字,实际上却是个很有趣的家伙!它不仅在我们的生活中无处不在,还是个超级多才多艺的材料。
今天,咱们就来聊聊不饱和聚酯树脂的分类,保证你听得懂,还能乐开怀!1. 不饱和聚酯树脂的基本概念首先,不饱和聚酯树脂就像是一个多面手,能做很多不同的事情。
它主要是通过不饱和脂肪酸和多元醇反应而成的,听起来有点复杂,但简单说就是把不同的材料组合在一起,做成了一个超级强的“胶水”。
这玩意儿在工业、建筑和汽车制造中都有广泛的应用,几乎可以说是“万金油”!1.1 传统不饱和聚酯树脂传统的不饱和聚酯树脂就像是你家厨房里的老好人,随叫随到。
它主要是用来制造一些日常用品,比如玻璃钢、船体、甚至是咱们的浴缸。
说到这里,你有没有想过,自己洗澡的时候,其实是在享受这些“化学精灵”带来的舒适呢?传统树脂一般用聚酯酸和苯乙烯进行交联,具有很好的机械性能和耐腐蚀性。
就像咱们穿的衣服,耐磨又耐脏,绝对是个靠谱的选择。
1.2 特殊不饱和聚酯树脂然后咱们来聊聊特殊的不饱和聚酯树脂。
哎,这个名字听着就很有逼格,感觉就是专门为那些追求个性的人准备的。
它们往往会添加一些特殊的填料或者改性剂,以达到更好的性能。
例如,有些树脂专门用来做高温应用,像汽车的发动机盖、电子元件等等。
就像你用心挑选的外套,既要好看,也要耐磨,才能在各种场合中游刃有余。
2. 不饱和聚酯树脂的主要类型说完了大致的概念,咱们再来细说几种主要的类型,这就像是给你的朋友们打个分,让你看看哪个最适合你!2.1 透明聚酯树脂首先是透明聚酯树脂,听到这个名字,脑海中是不是浮现出那些亮晶晶的工艺品?对呀,它就是那种制作透明物品的首选。
无论是艺术品还是装饰品,透明聚酯树脂都能让你的创意大放异彩。
而且,它的抗紫外线能力也非常棒,放在阳光下也不会变黄。
就像是那种永不退色的爱情,牢牢锁住最美的瞬间。
2.2 耐热聚酯树脂接下来是耐热聚酯树脂,这货可不简单,特别适合那些需要高温环境的地方。
不饱和聚酯的性能及应用不饱和聚酯是一种聚合物材料,具有广泛的应用领域和出色的性能特点。
本文将介绍不饱和聚酯的性能特点,并探讨其在不同领域的应用。
不饱和聚酯具有优异的物理和化学性能。
不饱和聚酯的物理性能包括高强度、硬度和弹性,同时具有耐磨性和耐腐蚀性。
这种材料的耐热性能也非常出色,可以在高温环境下保持稳定性。
化学性能方面,不饱和聚酯具有良好的耐化学品性能,能够抵御多种酸、碱和有机溶剂的腐蚀。
这使得不饱和聚酯成为一种理想的工程材料。
不饱和聚酯在建筑领域有着广泛的应用。
不饱和聚酯可以作为建筑材料的基体,用于制造各种结构件,如屋顶、墙面和地板等。
由于其优异的物理性能和耐候性,不饱和聚酯能够在各种环境条件下长时间保持稳定性,并且抵御风、雨和紫外线的侵蚀。
不饱和聚酯还可以与纤维增强材料结合使用,制造出更加坚固和耐用的建筑结构。
除了建筑领域,不饱和聚酯在汽车制造和航空航天领域也有着重要的应用。
在汽车制造方面,不饱和聚酯可以用作车身部件的制造材料,如汽车外壳和内饰。
由于其轻量化、高强度和优异的表面质量,不饱和聚酯能够显著减少车身重量并提高汽车整体性能。
在航空航天领域,不饱和聚酯被广泛应用于制造飞机和宇航器的结构件,如翼板、机身和舱壁等。
不饱和聚酯在航空航天领域的应用主要基于其轻量化、高强度和耐高温的特性。
不饱和聚酯在电子器件的制造和包装中也有重要的应用。
不饱和聚酯具有良好的绝缘性能和耐高温性能,可以用于制造电子组件的壳体和封装材料。
不饱和聚酯还可以用于制造印刷电路板和电子封装胶粘剂等。
在不饱和聚酯的应用还延伸到其他领域,如船舶制造、食品包装、环保工程等。
在船舶制造方面,不饱和聚酯可以用于制造船体和船舶配件,因其抗腐蚀性能和水密性能出色。
在食品包装方面,不饱和聚酯可以用于制造食品容器和包装盒,对食品安全无害,并且能够保持食品的新鲜度和品质。
在环保工程中,不饱和聚酯可以用作废水处理设备和污水管道的材料,具有耐腐蚀性和耐磨性。
不饱和聚酯(Unsaturated Polyester)
不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)或它们与饱和二元羧酸(或酸酐)组成的混合酸与多元醇缩聚而成,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。
通用型不饱和聚酯树脂(General Purpose Type Unsaturated Polyester Resin, UPE)
物化性质
聚酯树脂是一种具有不同粘度的淡黄色至琥珀色透明液体。
在引发剂和促进剂作用下,能在室温固化,得到三相交联体型结构的热固性聚合物,其制品的刚性较大。
用途
不饱和聚酯树脂是热固性工程塑料。
一般用于制造玻璃纤维增强的大型制作,如汽车车身、小型舰艇壳体、容器、雷达罩及波形板。
物理性质
不饱和聚酯的相对密度在1.11~1.20g/cm3左右,固化时体积收缩率较大,固化树脂的一些物理性质如下:
耐热性
绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50~60℃ ,一些耐热性好的树脂则可达120℃。
红热膨胀系数α
为(130~150)×10-6℃ 。
1
力学性能
不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。
耐化学腐蚀性能
不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。
介电性能
不饱和聚酸树脂的介电性能良好。
化学性质
不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。
主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应,使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。
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。
聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物 [例如MgO,CaO,Ca(OH)
等] 反应,使不饱和
2
聚酯分子链扩展,最终有可能形成络合物。
分子链扩展可使起始粘度为 0.1~1.0Pa·s 粘性液体状树脂,在短时间内粘度剧增至103Pa·s 以上,直至成为不能流动的、不粘手的类似凝胶状物。
树脂处于这一状态时并未交联,在合适的溶剂中仍可溶解,加热时有良好的流动性。
种类
国内外用作复合材料基体的不饱和聚酯(树脂)基体基本上是邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。
1、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度,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。
2、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。
3、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。
4、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。
但近年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,它在上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(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,可阻止湿氯的进一步(腐蚀)渗透。