苯乙烯在不饱和聚酯树脂固化过程中的作用
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聚酯树脂涂料简介:聚酯树脂涂料是以聚酯树脂为主要成膜物质的涂料。
它是由多元醇和多元酸缩聚而成。
与聚氨酯涂料的区别在于聚酯涂料的分子中不含有氨基“-NH-”。
聚酯树脂涂料广泛应用于中高档涂料、低污染的高固体分、粉末涂料中。
分类:按聚酯树脂的类型,聚酯树脂涂料可分为不饱和聚酯涂料、饱和聚酯涂料、对苯二甲酸聚酯涂料等。
(1)不饱和聚酯涂料不饱和聚酯涂料是由分装的四组分不饱和聚酯树脂的苯乙烯溶液、有机过氧化物等引发剂(交联催化剂)、环烷酸钴等促进剂、石蜡的苯乙烯等混合制得。
苯乙烯起着溶剂合成膜物质的双重作用。
不饱和聚酯涂料的特点是无溶剂涂料,溶剂蒸汽对环境污染小;可室温干燥,也可加热固化,在固化过程中漆膜收缩率较大,不易修补;漆膜硬而脆,容易损伤;漆膜必须打磨除蜡,并抛光;多组分包装,使用不方便;施工效率高,一道涂刷可获得厚涂层(达150-250μm);尽管加入阻聚剂降低了空气阻聚的作用,但是漆的贮存稳定性还不够好,限制了其应用。
不饱和聚酯涂料现主要用于高级木材家具、金属表面的快干腻子、电视机、涂刷绝缘材料、缝纫机、化学储罐的涂层等。
不饱和聚酯也可制成色漆,一般采用粘度低的树脂或增塑剂分散颜料。
聚酯树脂漆还可与光敏材料结合制成光感涂料,像照相底片一样能感光。
(2)饱和聚酯涂料涂料行业最常用的饱和聚酯树脂是含端羟基官能团的聚酯树脂,通过与异氰酸酯、氨基树脂等树脂交联固化成膜。
它的特点是泽度高、丰满度好、硬度高、柔韧性好、耐磨和耐热性好、保光和保色性良好。
宜做潮湿热电机的漆包线涂料(155级、180级)、浸渍绝缘涂料、金属底色漆、汽车中途及高档的工业涂料和清漆、户外高装饰性涂料等。
主要品种有聚酯氨基烘漆、聚酯聚氨酯涂料、聚酯环氧粉末涂料等。
(3)对苯二甲酸聚酯涂料对苯二甲酸聚酯涂料是由对苯二甲酸聚酯、苯、酮类稀释剂制成。
它的特点是防潮性、耐绝缘性好。
宜做热湿带的电机用浸渍绝缘漆和漆包线漆。
性能及指标:①漆膜丰满光亮、附着力强、固体分高,但不饱和聚酯涂料对金属附着力差,可作为腻子使用,易干燥而平滑;②结膜厚,绝缘性好;③漆膜物理机械性能好,特别是坚韧性、耐磨性、耐冲击力和耐划伤性好;④漆膜保光保色性、抗过烘烤性好,耐候性极好,长期受阳光照射后无失光泛黄现象;⑤由于分子链存在酯基,耐水性略差;⑥修补性能较差,损伤的漆膜修补后有印痕;⑦易燃液体,使用和储存都要防火,保存期为1年。
不饱和聚酯树脂的固化 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】不饱和聚酯树脂的固化机理引言不饱和聚酯树脂(UPR)的固化似乎是从理论和实践上已研究得十分透彻的问题,但是因为影响固化反应的因素相当复杂,而在UPR的各种应用领域中,制品所出现的质量瑕疵在很大程度上几乎都与“固化”有关。
所以,我们有对UPR的固化进行较深入探讨的必要。
(探讨不饱和聚酯树脂的固化,首先应该了解与不饱和聚酯树脂固化有关的一些概念和定义)。
2.与不饱和聚酯树脂固化有关的概念和定义固化的定义液态UPR在光、热或引发剂的作用下可以通过线型聚酯链中的不饱和双键与交联单体的双键的结合,形成三向交联的不溶不熔的体型结构。
这个过程称为UPR的固化。
固化剂不饱和聚酯树脂的固化是游离基引发的共聚合反应,如何能使反应启动是问题的关键。
单体一旦被引发,产生游离基,分子链即可以迅速增长而形成三向交联的大分子。
饱和聚酯树脂固化的启动是首先使不饱和C—C双键断裂,由于化学键发生断裂所需的能量不同,对于C—C键,其键能E=350kJ/mol,需350-550℃的温度才能将其激发裂解。
显然,在这样高的温度下使树脂固化是不实用的。
因此人们找到了能在较低的温度下即可分解产生自由基的物质,这就是有机过氧化物。
一些有机过氧化物的O—O键可在较低的温度下分解产生自由基。
其中一些能在50-150℃分解的过氧化物对树脂的固化很有利用价值。
我们可以利用有机过氧化物的这一特性,选择其中的一些作为树脂的引发剂,或称固化剂。
固化剂的定义:不饱和聚酯树脂用的固化剂,是在促进剂或其它外界条件作用下而引发树脂交联的一种过氧化物,又称为引发剂或催化剂。
这里所说的“催化剂”与传统意义上的“催化剂”是不同的。
在传统的观念上,“催化剂”这个术语是为反应物提供帮助的,它们在促进反应的同时,本身并没有消耗。
而在UPR固化反应中,过氧化物必须在它“催化”反应以前,改变它本身的结构,因此对于用于UPR固化的过氧化物来说,一个较合适的名字应该叫做“起始剂”或“引发剂”。
不饱和聚酯树脂概述由二元或多元羧酸和二元或多元醇经缩聚反应而生成的树脂称为聚酯树脂,可分为饱和聚酯和不饱和聚酯两大类。
不饱和聚酯树脂一般是由不饱和二元酸、饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线型聚合物,在树脂分子中同时含有重复的不饱和双键和酯键。
由于这样得到的不饱和聚酯树脂是一种固体或半固体状态,而且不能很好地交链成为性能良好的体型结构产物,因此在生产后期,还必须经交联剂苯乙烯稀释形成具有一定粘度的树脂溶液。
实际上使用的不饱和聚酯树脂就是这种树脂溶液,使用中再加入固化剂等物质,使苯乙烯单体和不饱和聚酯分子中的双键发生自由基共聚反应,最终交链成为体型结构的树脂。
由此可见,不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,其形成体型结构的反应过程是:第一步通过二元酸和二元醇的缩聚反应生成线型分子;第二步在固化过程中通过树脂和交联剂的双键间的自由基共聚反应得到体型结构。
这种不同的反应阶段通过不同的官能团和不同的反应机理得以实现,是不饱和聚酯树脂合成和固化的特点。
性能特点和助剂不饱和树脂的价格比双酚A型EPOXY便宜一半,粘度低,可常温触压固化,固化物透明度高,粘接强度高,常用于玻璃钢工业上。
不饱和树脂的交联剂有苯乙烯(PS),丙烯酸,甲苯丙烯酸甲酯和瓴苯二甲酸二烯丙酸,引发剂有过氧化苯甲酰,过氧化环已酮和过氧化丁酮等,促进剂有环烷酸钴(苯酸钴即含2%金属钴的苯乙烯溶液,)辛酸钴,二甲基苯胺和二乙基苯胺,阻聚剂有:(一)无机物:硫黄,铜盐和亚硝酸盐。
(二)多元酚:对苯二酚,邻苯二酚和对叔丁基邻苯二酚(三)醌:醌,1,4-苯醌和菲醌(四)芳香族硝基化合物:二硝基苯,三硝苯甲苯和芳味酸。
(五)胺类:吡,N苯基胺和吩。
不饱和聚酯树脂主要优点:(1)工艺性能优良。
这是不饱和聚酯树脂最突出的优点。
在室温下具有适宜的粘度,可以在室温下固化,常压下成型,固化过程中无小分子形成,因而施工方便,易保证质量,并可用多种措施来调节它的工艺性能,特别适合于大型和现场制造玻璃钢制品。
不饱和聚酯树脂的固化阅读(55) 评论(2) 发表时间:2008年10月17日 10:46本文地址:/blog/920047809-1224211572不饱和聚酯树脂化1.外观:无色透明粘稠液体2.固体含量:62±3%3.粘度:40—60秒(涂4号杯,25℃)4.酸值:≤35mgKOH/克使用方法(参考配方):树脂引发剂(过氧化甲乙酮液) 0.8—2份(若过氧化环己酮糊1.5-4份) 促进剂(辛酸钴液) 0.5-3份(本型号产品已加入适量,可不必再加) 客户应根据使用时的天气温度情况和制作工艺要求,分别称取树脂(促进剂已加入,需要时可自行考虑补加量)、引发剂调和成均匀的树脂胶。
具有粘性的可流动的不饱和聚酯树脂,在引发剂存在下发生自由基共聚合反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯的固化。
发生在线型聚酯树脂分子和交联剂分子之间的自由基共聚合反应,其反应机理同前述自由基共聚反应的机理基本相同,所不同的它是在具有多个双键的聚酯大分子(即具有多个官能团)和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚,其最终结果,必然形成体型结构。
固化的阶段性不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段:凝胶--从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶;定型--从凝胶到具有一定硬度和固定形状,可以从模具上将固化物取下而不发生变形;熟化--具有稳定的化学、物理性能,达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程,都可分为三个阶段,但由于反应的机理和条件不同,其三个阶段所表现的特点也不同。
不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应,因此具有链锁反应的性质,表现在三个阶段上,其时间间隔具有较短的特点,一般凝胶到定型有时数个小时就可完成,再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出,结构较为紧密,因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有最佳的室温接触成型的工艺性能。
引发剂用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂与自由基聚合用引发剂一样,一般为有机过氧化合物。
不饱和聚酯树脂的性能和应用1概述树脂是一种俗称,指制造塑料制品所用的高分子原料,凡未经加工的任何髙聚物都可称为树脂。
聚酯指的是二元竣酸和二元醇经缩聚反应而成的聚合物。
聚酯树脂可分为两类:一类是饱和聚酯树脂,其分子结构中没有非芳族的不饱和键・如聚对苯二甲酸乙烯酯。
这是一种热舉性树脂,可以通过喷丝头注射成型得“涤纶”纤维,也可以制成薄膜,即“涤纶”薄膜。
另一类是不饱和聚酯树脂,其分子结构中含有非芳族的不饱和键,可用适当的引发剂引发交联反应而成为一种热固性塑料。
本书中所叙述的不饱和聚酯树脂即属此类,为方便起见也常简称聚酯。
不饱和聚酯分子在固化前是长链形的分子,其相对分子质量(以下简称分子嵐)一般为100〜3000,这种长链形的分子可以与不饱和的单体交联而形成具有复杂结构的庞大的网状分子。
不饱和聚酯是增强塑料中使用最普遍的树脂。
在增强塑料领域中,热W.固性树脂用最约占75%,热塑性树脂用址正在增加。
热固性树脂的品种有多种,其中不饱和聚酯用量远远超过其他各种树脂,因为不饱和聚酯具有特别有利的加工工艺条件,而且价格便宜。
例如酚醛树脂价格虽然低于聚酯,但在加工固化时要排出水分,形成蒸汽,必须采用较高的成型压力(一般为8〜30MPa)和升温条件,因而需要较大的压机才能生产。
不饱和聚酯在加工固化时不排出水分或其他副产物,因而可在较低的压力和温度下成型。
实际上,不饱和聚酯大量使用于常温与接触压力卜加工成各种制品,这是其他树脂所不可比拟的。
聚酯和其他两种常用的热固性树脂固化后的性能对比见表卜1。
衰1-1 3种热固性树脂固化后性能对比不饱和聚酯树脂固化后虽然可成为不溶、不熔的热固性材料, 但其力学性能很低,不能满足大部分使用的要求。
如用玻璃纤维增强则成为一种复合材料,俗称玻璃钢。
它具有质量轻、强度高、耐化学腐蚀、电绝缘、透微波等许多优良性能,而且成型方法简单, 可以一次成型各种大型或具有复杂构形的制品,成为一种具有很大优越性的新型材料。
不饱和聚酯树脂中苯乙烯的比例标题:探究不饱和聚酯树脂中苯乙烯的比例对产品性能的影响在不饱和聚酯树脂的生产和应用中,苯乙烯的比例一直是一个备受关注的话题。
不同的苯乙烯比例对不饱和聚酯树脂的性能、应用范围等方面都会有不同的影响。
在本文中,我们将深入探讨不饱和聚酯树脂中苯乙烯的比例对产品性能的影响,并结合个人理解,为您带来一篇全面而有深度的文章。
一、苯乙烯在不饱和聚酯树脂中的作用苯乙烯是一种重要的合成树脂原料,它作为不饱和聚酯树脂中的交联剂和增塑剂,在产品性能中扮演着重要的角色。
苯乙烯的加入可以提高不饱和聚酯树脂的硬度、强度和耐磨性,同时也可以改善其耐化学性和耐候性,使产品在不同环境下具有更好的稳定性和持久性。
二、不同苯乙烯比例对不饱和聚酯树脂性能的影响1. 苯乙烯含量过低若不饱和聚酯树脂中苯乙烯的含量过低,可能会导致产品的韧性和弯曲性能较差,容易出现开裂和断裂现象。
产品的硬度和抗压性也会受到一定的影响,使其在一些特定的应用领域中无法达到理想的效果。
2. 苯乙烯含量适中适量的苯乙烯含量可以使不饱和聚酯树脂在硬度、强度和韧性之间取得平衡,具有较好的综合性能。
在这种情况下,产品可以广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域,满足不同环境和条件下的需求。
3. 苯乙烯含量过高苯乙烯含量过高会使不饱和聚酯树脂变得过于脆性,同时也会影响其加工性能和成型性能。
过高的苯乙烯含量还可能导致产品在使用过程中出现变形、老化等问题,降低其使用寿命和稳定性。
三、个人观点和理解从上述分析可以看出,不饱和聚酯树脂中苯乙烯的比例对产品性能有着重要的影响。
合理的苯乙烯比例可以使产品具有较好的综合性能,提高其使用价值和市场竞争力。
在实际生产和应用中,我们需要综合考虑不同因素,选择适合的苯乙烯比例,以确保不饱和聚酯树脂制品具有稳定的性能和优良的品质。
总结回顾本文针对不饱和聚酯树脂中苯乙烯比例的影响进行了全面的评估和探讨,分析了不同比例对产品性能的影响,并结合个人观点进行了深入的解读。
苯乙烯在不饱和聚酯树脂固化过程中的作用杨 睿 汪昆华(清华大学化工系高分子研究所,北京市,100084) 摘要 采用原位红外光谱法研究了在不同制样条件下,苯乙烯的挥发对不饱和聚酯树脂的固化过程及固化产物的影响。
结果表明:对于密封体系,固化时苯乙烯与不饱和聚酯反应较完全,形成网状结构,体系的转化率较高,固化反应速度也较快;而对于非密封体系,由于苯乙烯的大量挥发,导致体系的固化反应不完全,转化率低,当苯乙烯挥发到一定程度时,固化反应几乎无法进行。
关键词 不饱和聚酯树脂 苯乙烯 挥发 固化1 前言不饱和聚酯树脂(U PR )是不饱和聚酯(U P )和苯乙烯混合物的工业名称,由于其性能优异和价廉,广泛地应用于玻璃钢(占70%~80%)制品和表面涂层、浇铸、无溶剂漆及腻子等。
其中,苯乙烯作为交联单体,在固化过程中与不饱和聚酯反应,形成网状聚合物,它在不饱和聚酯树脂体系中的质量分数一般为35%左右,此时与不饱和聚酯的投料比满足恒组分共聚的条件。
但是,U PR 的加工大多数是在较高的温度下进行(80℃以上),当体系不密封时,苯乙烯的大量挥发,对固化过程以及固化物的结构、性能都有很大的影响。
本文利用原位反应红外光谱法,研究了苯乙烯在U PR 固化过程中的作用及U PR 的反应历程。
2 实验样品 不饱和聚酯树脂:M -22;引发剂:过氧化苯甲酰叔丁酯1%(引发剂与树脂质量比);在室温下与U PR 混合均匀后,立即进行F TIR 分析;F TIR 分析 采用N ICOL ET 560型红外光谱仪,在自制原位反应池中测量样品的吸收谱图,波数范围400~4000cm -1,分辨率4cm -1。
U PR -1是将样品均匀涂抹在2个K Br 盐片之间,盐片四周用聚四氟乙烯膜密封,原位测红外谱图。
U PR -2是将样品均匀涂抹在K Br 盐片上,放入原位反应池测试样品谱图。
原位反应条件是100℃固化2h 。
3 结果与讨论3.1 固化过程分析图1和图2分别是密封样品和非密封样品在不同反应时间下的1组原位反应红外光谱图,图a ~d 分别是不同局部的谱图。
不饱和聚酯树脂中苯乙烯的比例
摘要:
1.苯乙烯在不饱和聚酯树脂中的重要性
2.不饱和聚酯树脂的类型和特点
3.苯乙烯在不饱和聚酯树脂中的含量范围
4.苯乙烯含量对不饱和聚酯树脂性能的影响
5.结论
正文:
苯乙烯是一种重要的化工原料,在不饱和聚酯树脂中起着关键作用。
不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,具有较高的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。
根据树脂的结构和专用品种,不饱和聚酯树脂可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚a 型、乙烯基酯型等。
苯乙烯在不饱和聚酯树脂中的含量是一个非常重要的参数。
一般来说,苯乙烯的质量含量在3.4% 至6.7% 之间。
这个含量范围可以保证树脂具有良好的流动性和成型性能。
同时,苯乙烯的含量也会影响不饱和聚酯树脂的固化速度和固化后的性能。
当苯乙烯含量过高时,不饱和聚酯树脂的固化速度会加快,但可能会导致树脂的耐热性和耐腐蚀性能降低。
相反,当苯乙烯含量过低时,树脂的固化速度会减慢,影响生产效率。
因此,合适的苯乙烯含量对于不饱和聚酯树脂的性能和生产效率至关重要。
总之,苯乙烯在不饱和聚酯树脂中起着关键作用,合适的含量范围可以保证树脂具有良好的性能和生产效率。
柔性不饱和聚酯树脂的合成及增韧乙烯基树脂的研究韩安宁第三研究部防腐蚀工程技术研究所摘要:本文合成了一种柔性不饱和聚酯树脂,探讨了己二酸含量、酸值、树脂中交联剂St用量对合成柔性不饱和聚酯树脂拉伸性能的影响,同时,研究了该树脂对乙烯基树脂增韧性能的影响。
结果表明:当酸组分中己二酸的摩尔分数为25—27%,酸值为22±2mgKOH·g-1,交联剂St用量(质量分数)为22—24%,合成的树脂具有良好的拉伸性能,当合成的柔性不饱和树脂添加量为5—10%时,对乙烯基树脂的增韧效果最好。
拉伸强度为70MPa以上,断裂伸长率在6%左右。
关键词:柔性不饱和聚酯树脂;合成;断裂伸长率;乙烯基树脂Synthesis of a Flexible Unsaturated Polyester Resin and Study On Toughening of Vinyl Ester ResinHan An ningThe third research departmentResearch Institute of Anticorrosion Engineering and TechnologyAbstract:This paper introduces synthesis of a flexible unsaturated polyester resin (UPR) resin,the effects of different adipic acid content,acid value,crosslinker on the tensile properties of flexible UPR are discussed,and the effects of new synthetic UPR to toughen vinyl ester resin (VE) is studied.The results shows that the UPR possesses excellent tensile properties with adipic acid(mole fraction)of 25—27% in acidic components, acid value of 22±2mg KOH·g-1, crosslinker(mass fraction)of 22—24%,the best toughening effect appears when the UPR addition is 5—10%.The tensile strength is above 70MPa and the elongation at break is about 6%.Keywords:flexible;UPR;synthesis;elongation at break;vinyl ester resin(VE)1 引言乙烯基树脂(VE)是由环氧树脂和含有不饱和双键的一元羧酸通过开环加成聚合反应而得到的产物。
苯乙烯在不饱和聚酯树脂固化过程中的作用
杨 睿 汪昆华
(清华大学化工系高分子研究所,北京市,100084)
摘要 采用原位红外光谱法研究了在不同制样条件下,苯乙烯的挥发对不饱和聚酯树脂的固化过程及固化产物的影响。
结果表明:对于密封体系,固化时苯乙烯与不饱和聚酯反应较完全,形成网状结构,体系的转化率较高,固化反应速度也较快;而对于非密封体系,由于苯乙烯的大量挥发,导致体系的固化反应不完全,转化率低,当苯乙烯挥发到一定程度时,固化反应几乎无法进行。
关键词 不饱和聚酯树脂 苯乙烯 挥发 固化
1 前言
不饱和聚酯树脂(U PR )是不饱和聚酯(U P )和苯乙烯混合物的工业名称,由于其性能优异和价廉,广泛地应用于玻璃钢(占70%~80%)制品和表面涂层、浇铸、无溶剂漆及腻子等。
其中,苯乙烯作为交联单体,在固化过程中与不饱和聚酯反应,形成网状聚合物,它在不饱和聚酯树脂体系中的质量分数一般为35%左右,此时与不饱和聚酯的投料比满足恒组分共聚的条件。
但是,U PR 的加工大多数是在较高的温度下进行(80℃以上),当体系不密封时,苯乙烯的大量挥发,对固化过程以及固化物的结构、性能都有很大的影响。
本文利用原位反应红外光谱法,研究了苯乙烯在U PR 固化过程中的作用及U PR 的反应历程。
2 实验
样品 不饱和聚酯树脂:M -22;引发剂:过
氧化苯甲酰叔丁酯1%(引发剂与树脂质量比);在室温下与U PR 混合均匀后,立即进行F TIR 分析;
F TIR 分析 采用N ICOL ET 560型红外光谱仪,在自制原位反应池中测量样品的吸收谱图,波数范围400~4000cm -1,分辨率4cm -1。
U PR -1是将样品均匀涂抹在2个K Br 盐片之
间,盐片四周用聚四氟乙烯膜密封,原位测红外谱
图。
U PR -2是将样品均匀涂抹在K Br 盐片上,放入原位反应池测试样品谱图。
原位反应条件是100℃固化2h 。
3 结果与讨论3.1 固化过程分析
图1和图2分别是密封样品和非密封样品在不同反应时间下的1组原位反应红外光谱图,图a ~d 分别是不同局部的谱图。
从谱图中可以看出,在U PR 的固化过程中,770、777.2、910.3、981.6、989.3、1494.6、1631.5、1645、3027.7、3058.6、3081.7cm -1处的峰强度有较大的变化,而且在2种样品中,峰的变化情况也有所不同。
这些峰的指认见表1[1]。
表1 IR 特征峰对应的官能团
特征峰位/cm -1
归属
3081.7不饱和聚酯和苯乙烯的C H 振动3058.6苯环的C H 振动3027.7苯环的C H 振动
1645不饱和聚酯中的C C 伸缩振动1631.5苯乙烯中C C 伸缩振动1494.6苯乙烯中苯环的骨架振动910.3苯乙烯的CH 2面外弯曲振动777.2和700
苯环上C H 的面外弯曲振动763.7
聚苯乙烯
1
苯乙烯在不饱和聚酯树脂固化过程中的作用
粘 接 1999/6
1-a 1-b 1-c 1-d
图1 UPR -1
不同反应时间的FTIR 谱图
2-a 2-b 2-c 2-d
图2 UPR -2不同反应时间的FTIR 谱图
从图1和图2可以看出,样品是不是密封,即苯乙烯单体挥发与否,对U PR 的固化过程有很大的影响。
对于U PR -1,随着固化过程的进行,1645、1631.5、910.3、777.2cm -1峰一起减小,
表明U P 和苯乙烯的双键反应较完全,不饱和聚酯双键残留较少。
同时,700、1494.6、3058.6、3027.7cm -1基本上没有发生变化,由于它们代表
的是和苯环的骨架相关的振动,因此可知,苯乙烯双键的减少是由于反应引起的,而非挥发造成的。
在反应的后期,763.7cm -1开始出现,这个峰对应的是聚苯乙烯的生成。
在U PR -2不密封体系中,随着固化过程的进行,1631.5、910.3cm -1迅速减小,峰减小的速度比U PR -1体系要快得多。
但是1645峰先略有减小,然后就不再发生变化了,同时3058.6、3027.7、700、1494.6cm -1也迅速减小到基本消失。
可见,此
时苯乙烯发生了较严重的挥发,结果不饱和聚酯的反应很不完全,体系中残留了大量不饱和聚酯的双键。
3.2 各官能团转化率
为了对U PR 的固化过程有更深入的了解,
我们分别计算了2种体系中不同官能团的转化率,定义如下:
α=A 0-A t
A 0
×100%
其中,α为转化率,A 0、A t 分别是反应开始和
反应进行到t 时刻的吸光度。
U
PR -1各个特征峰的转化率和时间的关系曲线见图3。
图3 UPR -1不同官能团的转化率与时间的关系
由图3可见:所有曲线都表现出相同的趋势,
2
第20卷第6期
ZH ANJ IE 1999/6
一开始,转化率在短时间内迅速增大,然后变化趋缓,进入平台区(对应着不同官能团的最大转化率)。
在本文的固化条件下,U PR -1中不饱和聚酯的最大转化率为66%,而苯乙烯的最大转化率接近100%。
我们知道[2],不饱和聚酯树脂的固化反应过程中,存在3种可能的反应:(1)苯乙烯均聚;(2)苯乙烯和不饱和聚酯的共聚;(3)不饱和聚酯的自聚。
由苯乙烯和不饱和聚酯的竞聚率可知,苯乙烯和不饱和聚酯都倾向于与对方共聚,但是苯乙烯和不饱和聚酯相比,其均聚的可能性要大得多。
所以,我们考虑U PR 体系的固化主要是苯乙烯的均聚和与不饱和聚酯的共聚,其中苯乙烯的均聚可以从763.7cm -1峰的产生看出。
U PR -2各个特征峰的转化率和时间的关系曲线见图4。
图4 UPR -2不同官能团的转化率与时间的关系
由图4看到不密封体系的反应动力学行为与
密封体系截然不同。
1631.5、910.3、1494.6cm -1的转化率急剧增大,在5~8min 内基本挥发完毕。
而1645cm -1的转化率则基本没
有发生变化,可知由于苯乙烯的挥发,U P 的反应程度极低或基本没有发生反应。
一般U PR 中苯乙烯的加入量在35%左右,但是由于苯乙烯的挥发,实际参与反应的量减少,聚酯链之间不能形成足够的交联,固化物的交联度低,必然影响它的力学性能,严重时甚至完全不能使用。
4 结论
苯乙烯的挥发会导致不饱和聚酯和苯乙烯的配比发生变化,一部分聚酯不能反应,固化物中残留相当多的不饱和键,交联网络不能很好地形成,影响U PR 制品的性能。
当然,由于实验室反应条件和实际固化工艺有一定的差别,造成的影响可能不会如此明显。
参考文献
1 Delahaye N ,Marais S ,Saiter J M ,et al .Journal of
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4 周菊兴,柏孝达.不饱和聚酯树脂1北京:中国建筑工
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(收稿日期:1999-09-06)
作者简介 杨 睿 女,清华大学化工系高分子研究所讲师,研究领域包括聚合物的结构表征,反应动力学,热固性树脂改性,复合材料界面研究等。
E ffect of Styrene on Curing of U nsaturated Polyester R esin
Yang Rui Wang Kunhua
(Institute of Polymer Science and Engineering ,Tsinghua University ,Beijing ,100084)
Abstract The effect of volatilization of
styrene on the curing process and curied product of unsaturated polyester resin was examined with F TIR in situ for different curing conditions.A rela 2tively higher reaction rate and more complete reac 2tion extent ocuuried in confined reaction system ;Whereas ,the lost of styrene leading to an uncom 2
plete curing reaction ,a lower curing reaction stage was observed in non 2confined reaction system.Es 2pecially ,when sytrene volatilized to a certain ex 2tent ,the curing reaction seems to stop thoroughly.
K eyw ords Unsaturated 2polyester resin Styrene Volatilization Curing
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氟硅橡胶与聚酯织物的粘接研究
粘 接 1999/6 。