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不飽和聚酯
不飽和線型熱固性樹脂
基本信息
| 中文名 | 不飽和聚酯 |
| 聚酯化 | 190～220℃ |
| 生產(chǎn)方法 | 縮聚與摻混 |
| 詳細分類 | 不飽和線型熱固性樹脂 |
| 原料 | 反丁烯二酸和四氫化鄰苯二甲酸酐 |
簡介
原料
生產(chǎn)方法
因品種而異，但基本上包括縮聚與摻混兩步。
縮聚方法有：①熔融縮聚法。以酸和醇直接熔融縮聚，不需加入其他組分。利用醇、水沸程差，使反應(yīng)生成的水通過分離柱分離出來。此法設(shè)備簡單，生產(chǎn)周期短，廣為采用。②溶劑共沸脫水法。在縮聚過程中加入甲苯或二甲苯（溶劑），利用甲苯與水的共沸點較水的沸點低，將反應(yīng)生成的水迅速帶出，促進縮聚反應(yīng)。該法優(yōu)點是反應(yīng)比較平穩(wěn)，易于掌握，產(chǎn)物顏色較好，但需要有一套分水回流裝置，反應(yīng)過程要用甲苯，縮聚工段要防爆。③減壓法。在縮聚中的縮水量達2/3～3/4時，抽空至酸值達到要求時為止。④加壓法。加壓可加速反應(yīng)，縮短反應(yīng)周期，達到提高生產(chǎn)率。摻混分干預(yù)混與濕預(yù)混。干預(yù)混是把反應(yīng)性固態(tài)預(yù)聚物、固態(tài)交聯(lián)劑、玻璃纖維、催化劑、色料混合后制成模塑料；濕預(yù)混是用苯乙烯作交聯(lián)劑，把液態(tài)不飽和聚酯、玻璃纖維、催化劑、潤滑劑、色料等在捏和機中混煉后，做成聚酯料團模塑料。
用途
各種不飽和聚酯未固化時是從低粘度到高粘度的液體，加入各種添加劑后加熱固化，固化后即成剛性或彈性的塑料，可以是透明的或不透明的。不飽和聚酯的主要用途是用玻璃纖維增強制成玻璃鋼，是增強塑料中的主要品種之一。它的成型方法有：①手糊法，是在涂好脫模劑的模具上先噴涂一層樹脂，再鋪一層增強材料，排擠氣泡后再重復(fù)操作至所需厚度，最后固化脫模。②層壓法，是將玻璃布浸澆不飽和聚酯后，經(jīng)層疊熱壓固化而成。它具有優(yōu)良的抗拉強度和沖擊韌性，相對密度小，熱及電絕緣性能好，還有良好的透光、耐候、耐酸和隔音等特性，價格又比環(huán)氧樹脂玻璃鋼便宜得多，因此廣泛用于制造雷達天線罩，飛機零部件，汽車外殼，小型船艇，透明瓦楞板等建筑材料，衛(wèi)生盥洗器皿以及化工設(shè)備和管道等。
性能特點
物理性質(zhì)
不飽和聚酯樹脂的相對密度在1.11～1.20左右，固化時體積收縮率較大，固化樹脂的一些物理性質(zhì)如下：
⑴耐熱性。絕大多數(shù)不飽和聚酯樹脂的熱變形溫度都在50～60℃，一些耐熱性好的樹脂則可達120℃。紅熱膨脹系數(shù)α1為（130～150）×10-6℃。
⑵力學(xué)性能。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強度。
⑶耐化學(xué)腐蝕性能。不飽和聚酯樹脂耐水、稀酸、稀堿的性能較好，耐有機溶劑的性能差，同時，樹脂的耐化學(xué)腐蝕性能隨其化學(xué)結(jié)構(gòu)和幾何開關(guān)的不同，可以有很大的差異。
⑷介電性能。不飽和聚酸樹脂的介電性能良好。
化學(xué)性質(zhì)
主鏈上的雙鍵可以和乙烯基單體發(fā)生共聚交聯(lián)反應(yīng)，使不飽和聚酯樹脂從可溶、可熔狀態(tài)轉(zhuǎn)變成不溶、不熔狀態(tài)。
在酸性介質(zhì)中，水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介質(zhì)的侵蝕；在堿性介質(zhì)中，由于形成了共振穩(wěn)定的羧酸根陰離子，水解成為不可逆的，所以聚酯耐堿性較差。
聚酯鏈末端上的羧基可以和堿土金屬氧化物或氫氧化物[例如MgO，CaO，Ca(OH)2等]反應(yīng)，使不飽和聚酯分子鏈擴展，最終有可能形成絡(luò)合物。分子鏈擴展可使起始粘度為0.1～1.0Pa·s粘性液體狀樹脂，在短時間內(nèi)粘度劇增至103Pa·s以上，直至成為不能流動的、不粘手的類似凝膠狀物。樹脂處于這一狀態(tài)時并未交聯(lián)，在合適的溶劑中仍可溶解，加熱時有良好的流動性
應(yīng)用
不飽和聚酯應(yīng)用舉例
UP的主要改性品種有：
低收縮性UP：通過引入苯乙烯/丁二烯共聚物這種熱塑性樹脂，來緩和UP的固化收縮，同時還解決了片狀成型時的裂紋問題，尤其適用于汽車部件。
高強UP：增加玻璃纖維含量，例如采用7.6厘米長的纖維，含量在50-70%，適于片狀成型，作汽車部件。
共混高分子量的聚醋酸乙烯酯，可降低UP的固化收縮率。
還有用廢聚酯為原料，在常壓下降解，然后再縮聚而成UP，也有用滌綸工業(yè)制片、抽絲、紡織過程的廢料生產(chǎn)UP，其配方為：滌綸廢料46、丙二醇78,苯乙烯100、丙三醇5、鄰苯二甲酸酐45、順丁烯二酸酐65、催化劑0.5、對苯二酚0.95。
此外，還有阻燃型UP、快干型UP、耐熱型UP等新品種。
實例1：玻纖增強不飽和聚酯片狀模塑料
玻纖增強不飽和聚酯片狀模塑料(簡寫SMC)生產(chǎn)工藝流程如下：
基本配方如下：
不飽和聚酯100
填充劑：碳酸鈣100
增強劑：短切玻纖30
脫模劑：硬脂酸鋅3
增稠劑：氧化鎂1.5
實例2：不飽和聚酯鈕扣
用板材法生產(chǎn)UP紐扣的工藝流程為：
配料→制板→沖坯→固化→銑鈕→拋光→檢驗→包裝
UP鈕扣基本配方為：
UP樹脂：103#100份
稀釋交聯(lián)劑：苯乙烯1
著色劑：無機或有機顏料0.4-1
有時為留出足夠的工作時間：防止過快固化，再加入抑制劑，以消除內(nèi)應(yīng)力，減少崩塊。抑制劑可用對苯二酚。后處理加工為增加鈕扣光澤，還要在水拋光后，再進行蠟拋光。
實例3：聚酯型人造大理石
配料→在模具中混料做花→震搗成型→產(chǎn)品
基本配方：UP樹脂100引發(fā)劑4促進劑1-2填料30
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