2.1 不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法

不饱和聚酯树脂成分
不饱和聚酯树脂是一种常见的高分子材料，其主要用于制作复合
材料，如玻璃钢、碳纤维等。

它的成分主要由三部分组成：酸酐、丙
烯酸酯和稀释剂。

在本文中，将分步骤阐述不饱和聚酯树脂的成分和
制备过程。

第一步：酸酐
酸酐是不饱和聚酯树脂的主要成分之一，它可以是马来酸酐、酞酸酐、邻苯二甲酸酐等。

酸酐的主要作用是作为交联剂，在加热的过程中与
丙烯酸酯反应产生交联反应，从而形成聚合物。

第二步：丙烯酸酯
丙烯酸酯是不饱和聚酯树脂中的另一个主要成分，其主要作用是提供
烯烃基团，以便其与酸酐发生交联反应。

不同的丙烯酸酯具有不同的
特性，比如异丁基丙烯酸酯具有较高的耐候性，而甲基丙烯酸甲酯具
有较快的固化速度。

第三步：稀释剂
稀释剂是将不饱和聚酯树脂稀释成液体状态的物质，它可以是惰性稀
释剂，如丙酮、二甲苯等，也可以是活性稀释剂，如丙烯腈、乙烯等。

稀释剂的主要作用是使得不饱和聚酯树脂变成涂料、胶水等应用领域
中的常规材料。

第四步：制备过程
不饱和聚酯树脂的制备过程大致可分为以下几个步骤：
1. 将酸酐与丙烯酸酯按照一定比例混合。

2. 加入适量的稀释剂，搅拌均匀。

3. 加入光引发剂，以便在紫外线照射下固化。

4. 进行高温反应，使酸酐和丙烯酸酯发生交联反应，从而形成聚合物。

5. 经过过滤、临界点干燥等处理，得到最终的不饱和聚酯树脂产品。

总之，不饱和聚酯树脂作为一种重要的高分子材料，在各个领域
中有着广泛的应用，其成分和制备过程都具有一定的复杂性和技术性，需要专业知识和技术支持。

不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法
一、酯交缩聚法
该方法是将酸酐与醇在酸催化剂的作用下发生酯化反应，生成线性聚
酯预聚体。

通常使用的酸酐有酞酸酐、间苯二甲酸酐等，醇可以选择甘油、丙二醇等。

该方法的优点是反应条件温和，操作简单。

但是预聚体的分子
量较低，不能满足所有应用要求。

二、酯交缩聚与环氧交缩聚法
该方法是将酯交缩聚法与环氧化合物进行共聚反应。

首先通过酯交缩
聚法合成聚酯预聚体，然后在其分子链末端引入环氧基团。

环氧基团的引
入可以增加树脂的交联度和热稳定性。

但是该方法的合成步骤较多，反应
时间长。

三、酯交缩聚与加成聚合法
该方法是将酯交缩聚法与丙烯酸单体进行加成聚合反应。

首先通过酯
交缩聚法合成聚酯预聚体，再在其分子链末端引入活性丙烯酸单体，最后
通过引发剂的作用下进行加成聚合反应。

该方法可以在预聚体分子链上引
入丙烯酰基，从而在树脂中引入活性双键，有利于树脂的交联度的调节。

此外，不饱和聚酯树脂还可以通过顺序反应合成法和紫外光交联法进
行合成。

顺序反应合成法通过长链聚酯与双官能单体逐渐反应，形成高分
子量的不饱和聚酯树脂。

紫外光交联法则是利用紫外光的辐射作用，使不
饱和聚酯树脂在光引发剂的催化下发生交联反应。

综上所述，不饱和聚酯树脂的合成原理主要是通过酸酐与醇进行酯化
反应，生成酯交缩聚产物，然后通过与丙烯酸酯的共聚反应进行交联。

根
据需要，还可以通过引入环氧基团、丙烯酰基或采用其他合成方法进行调控。

这些合成方法具有不同的优缺点，适用于不同的应用领域。

不饱和聚酯树脂的合成与应用不饱和聚酯树脂是一种重要的合成树脂材料，具有良好的机械性能和化学性能，广泛应用于建筑、船舶、汽车、电子、包装等领域。

本文将介绍不饱和聚酯树脂的合成方法以及其在各个领域的应用情况。

一、不饱和聚酯树脂的合成方法不饱和聚酯树脂是通过酸酐醇缩合聚合反应合成的一种聚合物材料。

其合成方法主要包括醇缩聚法、环氧化合物开环聚合法和共聚合法等。

1. 醇缩聚法醇缩聚合法是指通过醇和酸酐的酯化反应，生成不饱和聚酯树脂。

在这种方法中，通常选择甲醇、乙醇等醇类作为缩合剂，甲酸醐、苯二甲酸醐等有机酸酐作为酯化原料。

通过改变醇类和酸酐的种类和比例，可以获得不同性能的不饱和聚酯树脂。

2. 环氧化合物开环聚合法这种方法是将环氧化合物与不饱和酸酐进行开环聚合反应，生成不饱和聚酯树脂。

环氧化合物可以是环氧乙烷、环氧丙烷等，而不饱和酸酐可以是马来酸酐、丙烯酸酐等。

通过这种方法合成的不饱和聚酯树脂，具有良好的耐候性和抗冲击性能。

3. 共聚合法共聚合法是通过将不饱和酸酐与含有双键的单体进行共聚合反应，生成不饱和聚酯树脂。

实际应用中，常采用丙烯酸酐、苯乙烯等单体与不饱和酸酐进行共聚合反应，以得到具有特定性能的聚酯树脂。

二、不饱和聚酯树脂在各个领域的应用1. 建筑领域不饱和聚酯树脂可以通过玻璃纤维增强塑料（FRP）的形式应用于建筑材料中，如石膏板、墙板、天花板等。

FRP材料具有较高的强度和耐候性，可以有效地增强和改善建筑材料的性能。

2. 船舶领域不饱和聚酯树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料结合，被广泛应用于船舶制造中。

FRP材料具有良好的耐腐蚀性和轻质化特性，能够有效地提高船舶的性能和使用寿命。

3. 汽车领域在汽车制造中，不饱和聚酯树脂与玻璃纤维增强塑料广泛应用于车身、内饰、前翼板等部件的制造中。

这些部件具有较高的强度和轻质化特性，可以有效地提高汽车的燃油经济性和安全性。

4. 电子领域在电子领域，不饱和聚酯树脂通常被用作封装材料和绝缘材料。

不饱和聚酯树脂的固化过程首先是预聚阶段。

不饱和聚酯树脂的制备过程非常重要，主要通过酯交换反应将酯基交换为活性官能团。

在酢酸乙酯、丙二醇、间苯二甲酸等原料的作用下，在催化剂的催化下，聚合物链的端部生成大量活性酯基，即带有C=C键的双键官能团。

这些官能团可以进行自由基反应，从而参与后续的固化反应。

其次是成型阶段。

通过将预聚产物与硬化剂、稀释剂以及其他助剂混合，得到体系。

硬化剂可以是过氧化物类化合物，稀释剂可以是溶剂类物质。

混合后的体系根据需求可以通过加热、加压或者其他方式进行成型，如喷涂、浇注、刷涂等。

最后是固化阶段。

在成型的过程中，稀释剂可挥发或被溶解进树脂体系，使树脂体系黏度逐渐增大。

同时，在硬化剂的作用下，树脂中的双键活性官能团逐渐聚合形成网状结构，从而实现聚酯树脂的固化。

在这个过程中，硬化剂通过引发剂作用生成自由基，引发聚合反应。

这种自由基反应会不断地进行，直到所有的双键官能团都参与反应，树脂体系中的双键全部消失，形成稠化的固态产品。

不饱和聚酯树脂的固化过程会受到多种因素的影响，例如温度、时间、硬化剂类型和用量等。

在较低的温度下，固化的速度较慢，需要较长的时间。

而在较高的温度下，固化的速度加快，但需要注意过高的温度可能会导致产生大量的气泡和缩孔等缺陷。

此外，硬化剂的种类和用量也会对固化过程产生影响，不同的硬化剂有不同的催化活性，选择合适的硬化剂可以控制树脂的固化速度和性能。

总的来说，不饱和聚酯树脂的固化过程是一个将液态树脂转化为固态产物的过程，需要经历预聚、成型和固化三个阶段。

在这个过程中，稀释剂逐渐挥发或被溶解，树脂中的双键活性官能团通过硬化剂引发剂产生自由基进行聚合反应，最终形成稠化的固态树脂。

固化过程可以通过调控温度、时间、硬化剂等因素来实现。

这些因素的选择和控制对于确保不饱和聚酯树脂固化过程的顺利进行和产物质量的提高非常重要。

不饱和聚酯树脂的合成与应用作者：石志华来源：《商情》2019年第25期[摘要]不饱和聚酯树脂化学反应包括不饱和聚酯的合成反应和交联固化反应。

不饱和聚酯的合成反应特点及结果，对树脂的固化和固化网络结构起着决定作用，不饱和聚酯树脂的交联固化反应是一个十分复杂的过程，影响因素很多。

[关键词]不饱和聚酯交联固化合成反应一、不饱和聚酯树脂简介不饱和聚酯树脂，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。

二、不饱和聚酯树脂的合成反应2.1不饱和聚酯的合成过程不饱和聚酯的合成过程包括线性不饱和聚酯的合成和用苯乙烯稀释得到的液体树脂两部分。

工业上不饱和聚酯的合成多采用熔融缩聚。

首先把二元酸与二元醇按照一定比例加入已排出空气的不锈钢反应釜中，于170-210℃中进行缩聚反应，反应终点由测定体系的酸值来控制，当达到规定的酸值后，即为反应终点。

然后在稀释釜内，预先投入一定量的苯乙烯、阻聚剂等，均匀搅拌。

在打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放入稀释釜中，控制流速使稀释温度不得超过90℃，稀释完毕，冷却至室温，再经过滤，即得到一定粘度的液体树脂。

2.2不饱和聚酯树脂的合成反应特点不饱和聚酯树脂的合成反应是饱和的和不饱和的二元酸与二元醇反应，生成线型聚酯大分子，再溶解于乙烯基单体（如苯乙烯）中形成不饱和聚酯树脂。

聚酯的合成方法有两种，即加成聚合和缩合聚合。

当前普遍采用的缩合聚合，简称缩聚反应。

缩聚反应区别于加聚反应最重要的特征是大分子链的增长是一个逐步的过程。

而且生成的聚合物的分子量是大小不一的同系物，其组成具有多分散性。

在反应初期，二元酸与二元醇反应和低聚物与二元酸或二元醇反应占大多数，到反应后期，反应体系中的二元酸和二元醇消耗完后，聚合反应主要是低聚体聚酯分子的酯化反应，最终形成高分子量的聚酯。

不饱和聚酯树脂的合成与应用不饱和聚酯树脂是一种重要的合成树脂，具有良好的物理性能和化学性能，广泛应用于建筑、船舶、汽车、电器、涂料、人造大理石等领域。

本文将讨论不饱和聚酯树脂的合成方法、特性及应用领域。

一、不饱和聚酯树脂的合成方法不饱和聚酯树脂的合成方法通常采用酯交换和缩聚反应。

酯交换是指通过酸酐和甘油等多元醇进行加热反应，得到预聚体的酯基交换反应，产生多酯。

缩聚反应是指预聚体与不饱和溶剂单体（如丙烯酸、甲基丙烯酸等）在存在催化剂的条件下进行进一步的缩聚，形成长链不饱和聚酯树脂。

不饱和聚酯树脂的合成方法主要包括无溶剂法、溶剂法、间断法和连续法等。

无溶剂法是指在不加溶剂的情况下进行合成，反应物为液体状态，通过加热反应、真空脱气等工艺得到产品。

溶剂法是指在有机溶剂中进行合成，反应物为溶液状态，通过溶涂、脱溶剂等工艺得到产品。

间断法是指反应过程为间断进行，即对预聚体进行缩聚反应后，进行粉碎、干燥等工艺得到最终产品。

连续法是指反应过程为连续进行，通过管式反应器、搅拌反应器、离心机等设备进行合成，实现自动化生产。

二、不饱和聚酯树脂的特性1. 物理性能：不饱和聚酯树脂具有优异的强度、刚度和耐磨性，具有较好的抗冲击性和变形性，适用于制备复杂形状的制品，如船舶、汽车、管道等。

2. 化学性能：不饱和聚酯树脂具有较好的耐酸碱性、耐盐性和耐溶剂性，能够抵抗化学介质的侵蚀和腐蚀，适用于化工设备、储罐、垃圾桶等。

3. 热性能：不饱和聚酯树脂具有一定的热稳定性和耐热性，能够在一定温度范围内保持稳定的性能，适用于高温工作环境的制品。

三、不饱和聚酯树脂的应用领域1. 建筑领域：不饱和聚酯树脂被广泛应用于建筑防水材料、管道材料、人造大理石、地坪材料等领域。

其具有出色的耐候性和耐老化性，能够在室外环境中长期使用。

2. 船舶领域：不饱和聚酯树脂被广泛应用于船体、舱室、甲板等各个部位的制造和修补，其良好的耐海水性和耐腐蚀性能，能够满足船舶在恶劣海上环境下的使用需求。

不饱和聚酯树脂的合成与应用不饱和聚酯树脂是一种具有广泛应用前景的高性能化学材料。

其合成方法主要有两种：酯交缩聚法和环氧交缩聚法。

不饱和聚酯树脂具有良好的力学性能、化学稳定性和良好的耐久性，可以广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、电子、医疗和军事等领域。

不饱和聚酯树脂的合成方法之一是酯交缩聚法。

该方法是通过将二元有机酸与二元或多元醇进行缩聚反应得到聚酯酯，然后通过加入不饱和单体和引发剂进行交联反应得到不饱和聚酯树脂。

这种方法可以根据不同的酸醇组合来调整树脂的性能和应用领域。

可以通过使用具有较低酸值的酸和较长链长的醇来提高树脂的化学稳定性和耐久性。

不饱和聚酯树脂在航空、航天、汽车等领域有广泛的应用。

在航空领域，不饱和聚酯树脂常被用作复合材料的基体，用于制造飞机和航天器的结构件。

其具有良好的力学性能和抗冲击性能，能够满足航空器对轻量化、高强度和抗冲击性能的要求。

在汽车领域，不饱和聚酯树脂可以用于制造汽车外部件，如车身和车顶等。

其具有优良的耐候性和耐化学腐蚀性能，能够抵御日晒、雨淋等恶劣环境条件的侵蚀。

不饱和聚酯树脂还被广泛应用于建筑、电子、医疗和军事等领域。

在建筑领域，不饱和聚酯树脂可以用于制造耐候性好、抗腐蚀性能强的建筑材料，如屋顶瓦片、水泥板和护栏等。

在电子领域，不饱和聚酯树脂可以用于制造电子元件封装材料，具有良好的绝缘性能和耐热性能。

在医疗领域，不饱和聚酯树脂可以用于制造医疗器械和医用材料，如人工心脏和人工关节等。

在军事领域，不饱和聚酯树脂可以用于制造舰船、飞机和坦克等军事装备，具有良好的抗冲击性和防弹性能。