不饱和聚酯树脂地固化机理
不饱和聚酯树脂的固化机理
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 2.1 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。
2.2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”。
不饱和聚酯树脂的固化
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”。
8001不饱和聚酯树脂说明书
8001不饱和聚酯树脂说明书
8001不饱和聚酯树脂是一种常用的树脂材料,具有广泛的应用
领域,包括建筑、汽车、船舶、电子和家具等行业。
以下是关于
8001不饱和聚酯树脂的一些说明:
1. 物理性质,8001不饱和聚酯树脂通常是无色或淡黄色液体,具有良好的流动性和可加工性。
它的密度、粘度、固化时间等物理
性质可以根据具体的配方进行调整。
2. 化学性质,8001不饱和聚酯树脂在固化过程中通常需要添
加过氧化物或者有机过氧化物作为引发剂。
在固化过程中,它会发
生交联反应,形成高分子聚合物,从而获得硬度和耐久性。
3. 应用领域,8001不饱和聚酯树脂广泛用于玻璃钢制品、复
合材料、涂料、粘合剂等领域。
在建筑行业中,它常被用于制作建
筑构件和装饰材料;在汽车和船舶制造中,它常被用于制作外壳和
结构件;在电子行业,它常被用于制作绝缘材料和外壳等。
4. 使用注意事项,在使用8001不饱和聚酯树脂时,需要注意
通风良好,避免接触皮肤和眼睛,避免吸入其蒸气。
固化过程中需
要控制温度和湿度,以确保产品质量。
总的来说,8001不饱和聚酯树脂是一种重要的工业材料,具有广泛的应用前景和市场需求。
它的物理性质和化学性质使其成为许多行业中不可或缺的材料,但在使用过程中需要注意安全和环保。
不饱和聚酯树脂的固化机理
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2.1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。
2.2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”。
说到过氧化物我们要有必要了解的两个概念是活性氧含量和临界温度。
不饱和聚酯树脂BPO/DMA/MHPT固化体系的研究
不饱和聚酯树脂BPO/DMA/MHPT固化体系的研究采用引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和复合促进剂N,N-二甲基苯胺(DMA)/N-甲基-N-2-羟乙基对甲苯胺(MHPT)组成的固化体系,室温条件下对不饱和聚酯树脂(UPR)进行固化,研究了BPO用量为5.0%、促进剂总量为4.0%时改变DMA与MHPT配比对UPR凝胶时间、固化速度及原子灰的凝胶时间、表干时间、附着力的影响,得出了MHPT和DMA的适宜质量比为1.5:2.5,可使UPR在固化过程中有较长的施工期、后期快速固化,且原子灰有适宜的表干时间和良好的附着力。
标签:不饱和聚酯树脂;过氧化苯甲酰;N,N-二甲基苯胺;N-甲基-N-2-羟乙基对甲苯胺;凝胶时间;附着力不饱和聚酯树脂(UPR)是热固性树脂中用量最大的一类[1],由于生产工艺简便、原料易得、可以常温常压固化而具有良好的工艺性能,由其制成的原子灰广泛应用于汽车与机车的制造、修理业,各种金属、非金属材料的嵌缝、砂眼的填补及建筑装修行业等方面[2,3]。
原子灰在应用时,既要求有合适的施工时间、凝胶后能快速固化,又要求有较适宜的表干时间和附着力。
目前常用的室温固化体系BPO/DMA往往达不到理想的效果。
有报道[4]称,用MHPT作为促进剂比用DMA的效果好,相同用量下,UPR凝胶时间、固化时间明显缩短,且固化程度高。
实验中以BPO为固化剂,DMA和MHPT为混合促进剂,探讨室温下有适宜的凝胶时间,同时后期能快速固化且应用性能良好的施工工艺。
1 实验部分1.1 主要原料及仪器过氧化苯甲酰(BPO),活性氧含量3.3%,山东邹平恒泰化工有限公司;N,N-二甲基苯胺(DMA),10.0%苯乙烯溶液,北京天宇祥瑞科技有限公司;N-甲基-N-2-羟乙基对甲苯胺(MHPT)10%苯乙烯溶液,北京天宇祥瑞科技有限公司;不饱和聚酯树脂(UPR),固含量为67.5%,格式黏度为1.6 s,晋州福利汽车材料厂。
2.1-不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法
异构化程度
凝胶化时间 固化时间 最高放热温度 热变形温度
抗弯强度 抗弯模量
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2.2.4 不饱和聚酯树脂的合成工艺
通用UP合成配方 顺酐:苯酐:丙二醇 = 1.0:1.0:2.1~2.2 (mol比); 醇比酸过量5~10%(mol数)。
提问2:为什么醇要过量5~10%?
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在三大热固性树脂中,不饱和聚酯树脂成型工艺性 能最好,价格便宜,因此,其性能/价格比高。成为增 强塑料中使用最普遍的树脂,其用量远远超过其它各 种树脂。
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不饱和聚酯树脂的结构与性能
结构特点:含有多个C=C和重复-COO-, 活性官能团为C=C, 端基为-COOH或-OH 性能特点:
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1、通用不饱和聚酯树脂合成方法
一步法: 将顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、1,2-丙二 醇同时加入到反应釜中进行缩聚反应,直到产 品达到技术要求。
二步法: 将邻苯二甲酸酐、1,2-丙二醇加入到反应釜 中进行缩聚反应,当反应到一定程度后,再加 入顺丁烯二酸酐继续进行缩聚反应,直到产品 达到技术要求。
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2.2.1 不饱和聚酯树脂的合成原理
醇酸缩聚反应,即二元醇与二元酸或酸酐发生 酯化反应,脱出小分子水,缩聚成酯的过程。
反应历程:线型缩聚反应。
提问1: 两种单体进行线型缩聚的必要条件是什么?
线型缩聚的特征是什么?
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2.2.2 不饱和聚酯树脂的合成原材料
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两种方法生产通用UPR固化后性能对比
一步法 二步法
玻璃化转变 温度(℃)
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不饱和聚酯树脂的固化
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。
1-3 不饱和聚酯树脂的固化
• 理论上恒配比苯乙烯用量为57mol.% • 实际上通用不饱和聚酯树脂中苯乙烯含量为33-40 wt%, 苯乙烯与不饱和聚酯双键摩尔比为1.8:1,苯乙烯占6470mol.%
• 若采用甲基丙烯酸甲酯M1与反丁烯二酸二 乙酯M2共聚 • r1=17, r2=0 • 单体M1均聚倾向,单体M2共聚倾向 • 单体M1率先消耗,M2反应不完全
• (3)链终止 • 双基偶合终止为主 • 共聚到一定程度,形成三维网络,出现凝 胶现象(双基终止困难),发生自动加速, 聚合速度增加,急剧放热,温升至150-200 度,进一步共聚,三维网络更加紧密。
• 2 固化树脂的网络结构表征 • 交联点间苯乙烯的重复单元数目 • 线性不饱和聚酯分子中双键的反应百分数
•
• • • • • • • • •
举例:E40的双酚A环氧,乙二胺(分子量60)做固化剂,求乙二 胺的phr G=60/2*0.40=6 phr 酸酐类固化剂用量 酸酐分子与环氧树脂中环氧基是等当量反应 G(phr)=K*酸酐克当量*酸酐当量=K*酸酐克当量*环氧基当量 数=K*(酸酐分子量/酸酐基团数)*环氧值=K*(酸酐分子量/ 酸酐基团数)*100/环氧当量 K:常数,一般酸酐K=0.85,卤化酸酐K=0.6,叔胺催化K=1 举例:顺酐(分子量98.06)与E44的环氧反应 G=0.85*(98.06/1)*0.44=35.01克 苯酐M=148, 固化E51 G=0.85*148/1*0.51=64 g
1-3 不饱和聚酯树脂的固化
outline
• • • • 1-3-1 不饱和聚酯树脂的固化过程 1-3-2 不饱和聚酯树脂的固化原理 1-3-3 不饱和聚酯用引发剂 1-3-4 不饱和聚酯用阻聚剂
1-3-1 不饱和聚酯的固化过程
不饱和聚酯树脂的固化机理
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 2.1 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。
2.2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”。
不饱和聚酯树脂固化机理
不饱和聚酯树脂固化机理
首先,聚酯树脂与引发剂进行起始反应,将酸酐环与引发剂中的羟基反应生成酯键,并释放出引发剂中的酚类物质。
这一步是固化过程中最关键的步骤,也是影响固化速度和性能的重要因素之一
其次,酯化反应继续进行,聚酯树脂中的酸酐环与引发剂中的羟基进行反应生成酯键,同时进一步释放出引发剂中的酚类物质。
随着酯键的不断生成,聚酯树脂的分子量逐渐增大,黏度增大。
最后,由于产生的酯键具有较高的活性,会进一步与其他聚合物链进行反应,形成交联结构,实现树脂的固化。
交联反应的发生使得树脂分子链之间产生跨链结构,从而使得树脂的力学性能得到增强。
在固化过程中,温度和时间是影响固化速度和性能的重要因素。
一般情况下,增加温度可以加快酯化反应和交联反应的进行速度,同时缩短固化时间。
但过高的温度会导致固化过程中产生副反应,影响材料性能。
此外,催化剂的选择也是固化过程中的关键因素之一、催化剂可以提高酯化反应和交联反应的活性,缩短固化时间。
常用的催化剂有有机酸类催化剂和金属催化剂等。
总结起来,不饱和聚酯树脂固化机理涉及到酯化反应和交联反应。
酯化反应是固化过程中的首要反应,其反应产物酯键具有较高的活性,可以进一步与其他聚合物链发生反应,形成交联结构。
固化过程中的温度、时间和催化剂等因素都会影响固化速度和性能。
深入研究固化机理可以帮助我们更好地控制固化过程,改善材料性能。
不饱和聚酯树脂性能特点及玻璃钢固化机理
不饱和聚酯树脂性能特点工艺性能优良这是不饱和聚酯树脂最大的优点。
可以在室温下固化,常压下成型,工艺性能灵活,特别适合大型和现场制造玻璃钢制品。
固化后树脂综合性能好力学性能指标略低于环氧树脂,但优于酚醛树脂。
耐腐蚀性,电性能和阻燃性可以通过选择适当牌号的树脂来满足要求,树脂颜色浅,可以制成透明制品。
品种多品种多,适应广泛,价格较低。
缺点缺点是固化时收缩率较大,贮存期限短,含苯乙烯,有刺激性气味,长期接触对身体健康不利。
不饱和聚酯树脂的物理和化学性质物理性质不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11~1.20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:⑴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α1为(130~150)×10-6℃。
⑵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。
⑶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。
⑷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)2等]反应,使不饱和聚酯分子链扩展,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。
不饱和聚酯树脂固化性能试验研究
不饱和聚酯树脂固化性能试验研究不饱和聚酯树脂的固化性能关系到施工生产的效率和质量,对其固化性能试验展开研究十分必要。
本文对196D不饱和聚酯树脂的固化性能试验展开了研究,分析了不同固化体系对196D不饱和聚酯树脂固化性能的影响,供相关施工参考。
标签:不饱和聚酯树脂;固化性能;试验不飽和聚酯树脂是一种重要的化工原料,在物理表面加厚、固化中被广泛应用,其工艺性能灵活,固化后的树脂综合性能良好,还具有成本低、粘度低等优点。
但是,在不饱和聚酯树脂应用于施工生产的过程中,常常存在着固化慢的问题,严重影响到了施工的顺利进行。
因此,对不饱和聚酯树脂固化性能试验展开研究具有十分重要的意义。
1.实验部分1.1仪器药品XWFC-150型热敏电阻温度平衡记录仪;巴氏硬度计;THZ-82型恒温水浴锅;树脂浇铸体制样机;托盘天平、ML204电子天平。
196D不饱和聚酯树脂(UPR)(DCPD型不饱和聚酯树脂),工业品;固化剂过氧化甲乙酮(MEKP)、过氧化苯甲酰(BPO)和促进剂环烷酸钴、异辛酸钴、N,N-二甲基苯胺(DMA)。
1.2 196D不饱和聚酯树脂(UPR)凝胶时间确定取100g不饱和聚酯树脂放入200mL烧杯中,加入3g过氧化物固化剂,调整促进剂用量,保证25℃时,树脂凝胶时间在(30±5)min之间。
按照GB/T7195-87测定树脂凝胶时间。
1.3树脂浇铸体的制备按照GB/T3854-2005制备。
1.4实验方法1)巴氏硬度测试按照GB/T3854-2005测试树脂浇铸体的巴氏硬度。
2)固化时间、放热峰温度测试,按照文献[3]的方法进行。
3)气干性测试用手感觉是否粘手。
2.结果与讨论2.1 DMA用量对196D不饱和聚酯树脂固化性能影响表1为DMA用量对196D不饱和聚酯树脂(UPR)固化时间、放热峰温度、气干性、浇注体硬度的影响。
由表1数据可知,随着DMA用量增加,树脂固化时间逐渐减少,放热峰温度逐渐升高,树脂浇铸体的巴氏硬度逐渐升高,当DMA用量达到1.1%时,放热峰温度和巴氏硬度反而下降,固化时间反而增长,究其原因:1)DMA对该固化体系过氧化甲乙酮/异辛酸钴中的促进剂异辛酸钴具有活化作用,进而提高了过氧化甲乙酮分解产生自由基的速率和数量,因而树脂的放热峰温度和浇注体硬度增加,固化时间缩短;2)要保证25℃时,树脂凝胶时间在(30±5)min之间,在固定过氧化甲乙酮加入量的前提下,增加DMA用量,势必减少促进剂异辛酸钴用量,促进剂异辛酸钴加入量的减少,降低了过氧化甲乙酮分解产生自由基的速度及数量,因而,树脂的放热峰温度和浇注体硬度降低,固化时间延长。
浅述不饱和聚酯成型技术
浅述不饱和聚酯成型技术不饱和聚酯成型技术是一种将不饱和聚酯树脂与玻璃纤维布或其他增强材料相结合,经过成型、固化而制成的一种复合材料制造技术。
不饱和聚酯成型技术被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、船舶、电子、体育用品等领域。
本文将从不饱和聚酯成型技术的原理、材料及工艺流程等方面进行浅述。
一、原理不饱和聚酯成型技术的原理是将不饱和聚酯树脂与填料(如玻璃纤维布、碳纤维布等)在模具中进行成型,然后经过固化反应,使树脂与填料相结合,形成所需的复合材料制品。
不饱和聚酯树脂是一种热塑性树脂,具有优良的化学性能和加工性能,且容易与各种增强材料相混合,形成高性能的复合材料。
二、材料1. 不饱和聚酯树脂:不饱和聚酯树脂是不饱和聚酯酯类树脂的一种,具有无色、透明、具有良好的耐腐蚀性、机械性能和加工性能等特点。
在制备复合材料时,不饱和聚酯树脂可以选择不同的类型和性能,以适应不同领域的应用需求。
2. 增强材料:增强材料是不饱和聚酯复合材料的关键组成部分,其主要作用是增强材料的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性和机械性能等。
常用的增强材料有玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶纤维布等。
3. 填料:填料是一种用于增加材料体积和改善材料性能的材料,常见的填料有云母粉、硅灰石、滑石粉等。
4. 助剂:助剂是用于改善不饱和聚酯复合材料性能的辅助材料,主要包括稀释剂、固化剂、促进剂、阻燃剂等。
三、工艺流程1. 模具制备:首先根据需要制备合适的模具,模具的形状和尺寸要与成品一致,同时要考虑到材料的流动性和成型的难易程度。
2. 涂胶:将不饱和聚酯树脂均匀地涂刷在模具表面。
3. 集液:将涂有不饱和聚酯树脂的模具倒置或者斜放,让多余的树脂流到模具的最低处。
4. 铺面:将增强材料(如玻璃纤维布)依次铺放在预涂好树脂的模具上。
5. 刷胶:在铺放好增强材料的模具上再次刷涂一层不饱和聚酯树脂,使其渗透到增强材料中。
6. 气泡排除:用刷子、滚轮等工具将涂好树脂的增强材料表面进行压实,排除气泡。
不饱和聚酯树脂实验方法
不饱和聚酯树脂实验方法
4 试验结果 4.1 每个试样测定二次,将读数按粘度计规定进行计算, 以算术平均值表示,取三位有效数字。 4.2 测定结果以帕•秒为单位。 5 试验报告 试验报告应包括下列内容: a. 试样名称、牌号、编号; b. 试样来源、送样日期; c. 粘度计名称、型号规格、使用的转筒(子)号数及转速 d. 测试结果; e. 测试人员、测试日期。
不饱和聚酯树脂实验方法
1 试样
1.1 均匀、无气泡、无杂质。
1.2 数量能满足粘度计测定需要。
2 仪器和设备 2.1 旋转粘度计:转筒型或转子型。 2.2 恒温水浴:控制温度精度为±0.5℃。
2.3 温度计:测量范围0~50℃,最小分度值为0.2℃。
2.4 容器:应符合粘度计的要求。 2.5 秒表。
不饱和聚酯树脂实验方法
试验结果:固体含量按下式计算,取三位有 效数字
m 3 m1 SC m2
式中: SC——不饱和聚酯树脂的固体含量,%; m1——培养皿的质量,g; m2——试样的质量,g; m3——培养皿与残留试样的质量,g; 测试结果以两个平行试样测定值的算术平均值表示。两个试 样的结果相对误差不得 超过0.5%,否则应重新进行试验。
不饱和聚酯树脂实验方法
3 试验步骤 3.1 选择粘度计的转筒(子)及转速,使测定读数落在满 刻度值的20%~90%,尽可能落在45 %~90%之间。 3.2 把试样装入容器,将温度调到25℃左右,然后把 容器放入温度为25±0.5℃的恒温水浴中(或将试样倒 入粘度计的测定容器),水浴面应比试样面略高。 3.3 将粘度计转筒(子)垂直浸入试样中心,浸入深度应 符合粘度计的规定,与此同时开始计时。 3.4 在整个测定过程中,应将试样温度控制在 25±0.5℃,当转筒(子)浸入试样中达8min时,开启马 达,转筒旋转2min后读数。读数后关闭马达,停留 1min后再开启马达,旋转1min后第二次读数。 3.5 每测定一个试样后,应将粘度计转筒(子)等用溶剂 清洗干净。
不饱和聚酯树脂的固化机理
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 2.1 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。
2.2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”。
不饱和聚酯树脂的固化
不饱和聚酯树脂的固化不饱和聚酯树脂化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。
各类有机过氧化合物的特性,通常用活性氧含量,临界温度和半衰期等表示。
活性氧含量活性氧含量又称为有效氧含量。
不饱和聚酯树脂的常温固化
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 2 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: a1 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 。 b1 半衰期 : 在一定温度下引发剂分解一半所
需的时间或在一定时间内引发剂分解一半所需的温 度 。时间长 、温度高均表示引发剂分解反应活性 低 。有机过氧化物的半衰期越短 , 分解速率越大 , 其活性越强 。在树脂中 、高温固化时 , 引发剂的半 衰期是 1 个十分重要的指标 。
c1 临界温度 : 指引发剂分解产生大量自由基 时所需的最低温度 。临界温度以下分解很慢 , 而达 到临界温度以上分解很快 , 引发速度明显提高 , 固 化反应明显放热 。作为不饱和树脂引发剂的过氧化 物 , 其临界温度大致都在 60~130 ℃范围 , 如低于 60 ℃, 在室温下就很不稳定 , 不易作聚酯的引发 剂。
不饱和聚酯树脂的常温固化(1)
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:
a1 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
Abstr act: In this paper, t he feat ures curing, curing react ion, curing mechanism and the cross linking react ion act ivit y were reviewed including four kinds of curing react ion, init iator variet y, init iat or act ivity, select ing of init iat or. The process of chain growt h and the crosslinking react ion act ivit y and/ or it s effect factor were also in2 t roduced such as crosslinking agent variet y, t he use level of styrene monomer, double bond desity in t he molecu2 lar chain of U PR, the cis- t rans- isomerism of double bond, inhibitor and ot her additives. Key words: UPR; curing react ion; curing mechanism
不饱和聚酯树脂的固化原理
不饱和聚酯树脂的固化原理
不饱和聚酯树脂的固化是通过引发剂引发自由基连锁反应,使线性聚酯分子交联成三维网状结构的过程。
具体原理如下:
首先,不饱和聚酯树脂中的不饱和双键可以与引发剂中的自由基发生反应,形成单体自由基。
单体自由基可以继续引发其他不饱和双键进行反应,形成更多的自由基,从而使反应迅速扩展。
然后,这些自由基可以与不饱和聚酯树脂中的羧基或羟基发生反应,形成酯键或醚键,从而将线性聚酯分子交联成三维网状结构。
在这个过程中,由于自由基的存在,反应会不断加速,
直到所有的不饱和双键都被交联。
最后,随着反应的进行,体系的粘度逐渐增加,最终形成具有一定力学性能和耐化学性能的固化产物。
不饱和聚酯树脂的固化过程受温度、引发剂浓度、固化剂浓度等因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的固化条件,以获得最佳的固化效果。
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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 2.1 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。
2.2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”。
说到过氧化物我们要有必要了解的两个概念是活性氧含量和临界温度。
其中“活性氧”或“活性氧含量”是一个与固化剂有密切关系并常常被误会的概念。
活性氧含量:活性氧含量简单来说就是过氧化物中氧和过氧化物分子总量的百分比。
从这个概念本身来说,一个具有较低的分子量的过氧化物的活性氧含量可能相对较高。
但这并不意味着活性氧含量高的过氧化物比活性氧含量低的过氧化物具有更多或更快的活性。
(因为我们很多应用厂家是用活性氧含量作为考核固化剂的一个指标)事实上,活性氧含量仅仅是作为一个恒量任何一个特定的过氧化物的浓度和纯度的一个尺度。
人们发现许多具有较高的活性氧含量的过氧化物并不适合用于固化树脂,因为它们在标准的固化温度下会很快地分解或“耗尽”,也就是它分解游离基的速度过快。
由于游离基总是有一种彼此间相互结合的强烈倾向,当游离基产生的速度比它们被不饱和双键利用的速度快时,它们会重新组合或者终止聚合链,从而产生低分子量的聚合物而导致不完全固化的结果。
(典型的例子就是过氧化氢)。
临界温度:简单来说,临界温度就是过氧化物大量分解产生自由基的最低温度。
(这个温度一般来说只是一个近似值。
在此温度以前同样也有游离基放出,只是程度不同而已。
)我们可以根据过氧化物的临界温度不同将过氧化物分为中温引发剂或高温引发剂。
对于拉挤成型以及模压成型就是依据所使用的过氧化物的临界温度来确定工作温度的。
一般设定工作温度要稍高于引发剂的临界温度。
(例如:过氧化甲乙酮的临界温度是80℃;过氧化苯甲酰的临界温度是70℃;过氧化二叔丁基为146℃;过苯甲酸叔丁酯为194℃。
拉挤成型工艺选用过氧化二苯甲酰和过氧化二叔丁基为引发剂,程序升温采用的温度就是90℃;160℃。
)2.3促进剂外界温度的高低直接影响着过氧化物产生游离基的速度,靠加热来使固化剂释放出游离基从而引发树脂固化,这个过程当然是可行的,但是高温操作也会带来一些不便。
于是,人们进一步发现一些有机过氧化物可以用另一种化合物来激活,它们通常通过氧化——还原反应而起作用,不需升温,在环境温度下就可以裂解产生游离基。
这种能在环境温度下能激活过氧化物的物质就是促进剂或可称为加速剂或活化剂。
促剂剂的定义:促进剂是能促使固化剂在其临界温度以下形成游离基(即实现室温固化)的物质。
2.4 光固化另外一种引发树脂固化的物质是光,光谱中能量最高的紫外光产生的活化能,能够使树脂的C—C键断裂,产生自由基从而使树脂固化。
例如,我们曾做过实验,即使是在0℃以下,如果把树脂放在直接照射的地方,树脂也能在一天胶凝。
当UPR中加入光敏剂后,用紫外线或可见光作能源引发,能使树脂很快发生交联反应。
至此,我们可以了解到,按引发方式的不同,不饱和聚酯树脂固化类型可为三种:热固化:靠外部加热使固化剂释放游离基,从而引发树脂固化的过程。
(也称为热引发固化)冷固化:在室温或固化温度不高的条件下,通过加入促进剂使固化剂释放游离基从而使树脂固化的过程。
(也称为化学分解引发固化)光固化:通过加入光敏剂,用紫外线作为能源,引发树脂交联固化的过程。
(也称为光引发固化)以下我们主要讨论冷固化中常用固化体系。
3.冷固化体系中常用的固化剂类型1、过氧化环己酮(是多种氢过氧化物的混合物)其中以第(Ⅰ)种结构为主。
过氧化环己酮溶解在二丁酯中,成为50%的糊状物,称为1#固化剂 2、过氧化二苯甲酰(是一种过氧化物,简称BPO)结构式:过氧化二苯甲酰溶解在二丁酯中,成为50%的糊状物,称为2#固化剂 3、过氧化甲乙酮(简称MEKP)这是一种液态固化剂,一般配成有效成份为50%的二甲酯溶液,就是市售的5#固化剂。
在有效成份中,同样,不是单一化合物,而是由多种分子结构的氢过氧化物的混合物:这些化合物具有不同的活性,氢过氧基(-OOH)使活性增大,羟基(-OH)使活性减小。
目前国最常用的固化剂就是5#固化剂。
值得注意的是,目前国产5#固化剂的质量有所下降,存在着固化剂中低分子物含量过高、含水量过高等缺点。
由于生产工艺不过关,爆炸事故频繁发生,很多厂家目前的生产工艺不采用蒸馏法除去水,而采用低温冷却静置分离法,此法的弊病是除水不尽,固化剂中含水量过高,如果采用多次冷冻分离的方法,又会造成收率低、成本高。
一些商家为了提高固化剂的活性氧含量,向固化剂中直接加入过氧化氢,对于这样的固化剂,使用时会出现下列现象:1、固化剂、促进剂加入树脂后产生大量气泡,低反应活性或阻聚剂含量高的树脂现象尤明显。
2、夏季气温升高,起泡现象更为严重。
这是由于固化剂中的过氧化氢快速分解,未能与树脂及时反应引起的。
4.冷固化体系中常用的促进剂类型严格地讲,促进剂可分为三类:1、对氢过氧化物如过氧化环己酮、过氧化甲乙酮等有效的,如环烷酸钴、辛酸钴等。
国外常用的是前者。
2、对过氧化物如过氧化二苯甲酰BPO有效的,如叔胺类:二甲基苯胺、二乙基苯胺等。
3、对二者都有效的,如十二烷基硫醇等。
实际常用的是前两者,后者意义不大。
市售的常用促进剂1、环烷酸钴,一般为1%的苯乙烯溶液,称为1#促进剂。
常与1#固化剂过氧化环己酮配合使用。
几十年来,人们一直认为钴盐保进剂固化性能好,在不饱和聚酯树脂室温固化中广泛采用。
由于受钴盐色泽的影响,近年来人们普遍认识到:其凝胶固化效果和颜色已不能满足需要。
2、N,N-二甲基苯胺,通常为10%的苯乙烯溶液,称为2#促进剂。
常与2#固化剂(过氧化二苯甲酰)配合使用。
在树脂中含有大量游离酚或聚酯分子链中含有大分子支链的分子结构的场合,是很有效的固化系统。
(如对于乙烯基酯树脂固化、双酚A类聚酯树脂的固化、氯桥酸酐类聚酯树脂等。
)3、异辛酸钴,常用在预促进型树脂中,尤其是用较浓的异辛酸钴预促进,能得到较好的催干效果。
通常情况下异辛酸估的促进效果要比环烷酸钴好,这是因为环烷酸是一个分子量不固定(分子量围180-350)的环烷烃的羧基衍生物,所以其钴含量难于做得十分精确,并且由于它是石油精制时的副产物,通常颜色较深,所以目前市场上异辛酸钴有取代环烷酸钴的趋势。
4、钴——钾——钙——过渡金属复配的复合促进剂,(常被称为5#促进剂)用碱金属盐、碱土金属盐以及能变价的过渡金属盐类与钴盐配合使用,能达到单独使用钴盐做促进剂达不到的效果。
这是最近几年市场上最常见的一种促进剂类型,它们可分为以下三类:(1)钴——钾复合促进剂,钾盐对估促进剂协同作用较大。
其配合使用可作为FRP制品促进剂。
钾的含量不宜过高,钴含量不宜过低。
否则会影响FRP制品的强度。
(2)钴——钾——过渡金属复合促进剂,过渡金属盐对钾盐协同作用很大,但对钴盐没有协同作用,甚至有延滞作用。
过渡金属盐的加入能较大地缩短凝胶时间和固化时间,并能较大地降低UPR放热峰温度,钴——钾——过渡金属盐的复合促进剂既可用于FRP制品,又可用于UPR浇铸体制品。
(3)钴——钾——钙——过渡金属复合促进剂,钙盐对钴——钾——过渡金属盐不能起到协同促进作用,只是起到增白的效果,使浇铸体外观颜色变浅或接近无色。
可用于UPR的浇铸工艺。
需要说明的是,目前市售的促进剂多为复合促进剂,与传统的单一钴盐类型的促进剂相比,具有低成本、低色号、固化迅速的特点。
也就是说,目前,国产的促进剂质量已有大幅度的提高,在固化速度、固化后对制品的色泽影响等很多方面都优于进口材料。
另外,2#促进剂(N,N-二甲基苯胺)对钴盐也有很强的协效作用,常用于冬季低温施工。
5.不饱和聚酯树脂的固化机理5.1 从游离基聚合的化学动力学角度分析 UPR的固化属于自由基共聚合反应。
固化反应具有链引发、链增长、链终止、链转移四个游离基反应的特点。
链引发——从过氧化物引发剂分解形成游离基到这种游离基加到不饱和基团上的过程。
链增长——单体不断地加合到新产生的游离基上的过程。
与链引发相比,链增长所需的活化能要低得多。
链终止——两个游离基结合,终止了增长着的聚合链。
链转移——一个增长着的大的游离基能与其他分子,如溶剂分子或抑制剂发生作用,使原来的活性链消失成为稳定的大分子,同时原来不活泼的分子变为游离基。
5.2 不饱和聚酯树脂固化过程中分子结构的变化UPR的固化过程是UPR分子链中的不饱和双键与交联单体(通常为苯乙烯)的双键发生交联聚合反应,由线型长链分子形成三维立体网络结构的过程。
在这一固化过程中,存在三种可能发生的化学反应,即1、苯乙烯与聚酯分子之间的反应;2、苯乙烯与苯乙烯之间的反应;3、聚酯分子与聚酯分子之间的反应。
对于这三种反应的发生,已为各种实验所证实。
值得注意的是,在聚酯分子结构中有反式双键存在时,易发生第三种反应,也就是聚酯分子与聚酯分子之间的反应,这种反应可以使分子之间结合的更紧密,因而可以提高树脂的各项性能。
5.3 不饱和树脂固化过程的表观特征变化不饱和聚酯树脂的固化过程可分为三个阶段,分别是:1、凝胶阶段(A阶段):从加入固化剂、促进剂以后算起,直到树脂凝结成胶冻状而失去流动性的阶段。