不饱和聚酯树脂的合成工艺 ppt课件
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不饱和聚酯树脂的固化过程(血脂)
2019/10/29
医学知识
4
2.不饱和聚酯树脂的固化特征
固化过程中的三个阶段
A阶
B阶
C阶
可溶、可熔 凝胶阶段
不溶、不熔
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医学知识
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固化树脂的网络结构表征
固化产物是具有网络结构的体型聚合物，网络结构有两个 重要参数：
（1）两个线型不饱和聚酯分子交联点间苯乙烯的重复单元 数；平均为1～3个。
真空袋压法成型 压力袋成型 树脂注射和树脂传递成型 喷射成型 手糊成型-湿法铺层成型 真空辅助树脂注射成型 夹层结构成型 模压成型
2019/10/29
注射成型
挤出成型
纤维缠绕成型
拉挤成型
连续板材成型
层压或卷制成型
热塑性片状模塑料热冲击成型
离心浇铸成型
来排出。 • 固化成型压力：层压工艺：10－20Mpa，模压30－50Mpa，胶接工艺
1Mpa • 酸固化 • 加入无机酸或有机酸可以常温固化，固化反应与酸催化下，热塑性酚
醛树脂的合成反应相似。，仅仅用于浇注树脂。自发泡（酚醛泡沫塑 料） • 复合材料中的热固性酚醛树脂都是采用加热加压的方法制备，这种固 化的树脂固化充分、耐热性、机械性能、耐溶剂性均比酸固化的要高 许多。
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医学知识
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抑制剂与缓聚剂在本质上没有任何差别，仅是kz / kp的比 值 大小不同而已。 kz / kp的比值 叫做阻聚常数，用τz表示， 其值越大，阻聚效果越好。
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医学知识
24
例如，对苯乙烯聚合时，其阻聚常数如下：
苯醌（对苯二酚） τ z = 500
不饱和聚酯树脂及复合材料ppt课件
不饱和二元酸、饱和二元酸 和二元醇用量和比例对UPR
性能均有一定的影响
12
.
不饱和二元酸对UPR的影响
不饱和酸是顺丁烯二酸酐(简称顺酐)和反丁烯二酸，主要用顺酐， 因为顺酐熔点低，反应时缩水量少，而且价廉。 顺酐在缩聚过程中，它的顺式双键要逐渐转化为反式双键，但这 种转化并不完全。而在不饱和聚酷树脂的固化过程中，反式双键 较顺式双键活泼，这就有利于提高固化反应的程度，树脂固化后 的性能随反式双键含量提高而有所差异。而顺式双键的异构化程 度与缩聚反应的温度、二元醇的类型以及最终聚酯的酸值等因素 有关。 反丁烯二酸由于分子中固有的反式双键，使不饱和聚酯有较快的 固化速率，较高的固化程度，还使聚酯分子链排列较规整。固化 制品有较高的热变形温度，良好的物理、力学与耐腐蚀性能。
不饱和聚酯树脂的主要原料为不饱和二元酸（顺酸酐、反丁烯 二酸、甲基反丁烯二酸等）、饱和二元酸（邻苯二甲酸酐、间 苯二酸、己二酸、六氯内次甲基四氢邻苯二甲酸等），二元醇 类（乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇等）以及交联 用单体(苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、苯二甲酸二 丙烯酯、二乙烯基苯和三聚氰酸三丙烯酯等）组成的。
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.
链引发
氧化-还原体系主要用于UPR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。提高引发剂的用量和提高变定温 度均可加速树脂的固化过程。但用量过多，会生成分子量较低， 机械性能较差的固化物。而且由于反应速度加快，放热量大，会 导致树脂在迅速变定中急剧收缩而导致制品产生裂纹，引发剂加 入量不足，会延长胶凝时问，导致制品固化不良。
1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的区别
OH OH CH3 CH CH2
OH
OH
CH2 CH2 CH2
性能均有一定的影响
12
.
不饱和二元酸对UPR的影响
不饱和酸是顺丁烯二酸酐(简称顺酐)和反丁烯二酸，主要用顺酐， 因为顺酐熔点低，反应时缩水量少，而且价廉。 顺酐在缩聚过程中，它的顺式双键要逐渐转化为反式双键，但这 种转化并不完全。而在不饱和聚酷树脂的固化过程中，反式双键 较顺式双键活泼，这就有利于提高固化反应的程度，树脂固化后 的性能随反式双键含量提高而有所差异。而顺式双键的异构化程 度与缩聚反应的温度、二元醇的类型以及最终聚酯的酸值等因素 有关。 反丁烯二酸由于分子中固有的反式双键，使不饱和聚酯有较快的 固化速率，较高的固化程度，还使聚酯分子链排列较规整。固化 制品有较高的热变形温度，良好的物理、力学与耐腐蚀性能。
不饱和聚酯树脂的主要原料为不饱和二元酸（顺酸酐、反丁烯 二酸、甲基反丁烯二酸等）、饱和二元酸（邻苯二甲酸酐、间 苯二酸、己二酸、六氯内次甲基四氢邻苯二甲酸等），二元醇 类（乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇等）以及交联 用单体(苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、苯二甲酸二 丙烯酯、二乙烯基苯和三聚氰酸三丙烯酯等）组成的。
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.
链引发
氧化-还原体系主要用于UPR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。提高引发剂的用量和提高变定温 度均可加速树脂的固化过程。但用量过多，会生成分子量较低， 机械性能较差的固化物。而且由于反应速度加快，放热量大，会 导致树脂在迅速变定中急剧收缩而导致制品产生裂纹，引发剂加 入量不足，会延长胶凝时问，导致制品固化不良。
1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的区别
OH OH CH3 CH CH2
OH
OH
CH2 CH2 CH2
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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13
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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不饱和聚酯树脂的合成工艺
预处理
对原料进行过滤、干燥、脱气等处理， 以确保原料的纯净度和避免在后续反 应中产生气泡。
聚合反应
聚合温度
控制聚合温度在一定范围内，使原料充分反应。
聚合压力
保持一定的聚合压力，有助于提高产品的分子量和粘度。
聚合时间
根据反应进程和产品要求，确定合适的聚合时间。
固化与后处理
固化
通过加入固化剂或加热等方式，使不饱和聚酯树脂从液态转 变为固态。
结构调控与改性
通过分子结构设计、共聚改性等方法，改善不饱和聚 酯树脂的加工性能、力学性能和耐热性能。
高性能化的研究
探索不饱和聚酯树脂的高性能化途径，如增强增韧、 阻燃、耐腐蚀等方面的研究。
环保与可持续发展
01
绿色合成工艺
研究开发环境友好的合成工艺，降低生产过程中的能耗和废弃物产生。
02
废弃不饱和聚酯树脂的回收利用
04
02
不饱和聚酯树脂的合成原理
缩聚反应原理
01
缩聚反应是一种或多种含有多 官能团的单体之间发生反应， 生成高分子化合物的聚合反应 。
02
在不饱和聚酯树脂的合成中， 通常使用二元醇和二元酸作为 单体，通过缩聚反应生成聚酯 。
03
缩聚反应过程中，单体分子中 的官能团之间相互反应，不断 脱去小分子副产物（如水或醇 ），形成高分子链。
总结词
01
产品性能不稳定会影响树脂的应用范围和可靠性。
详细描述
02
原因可能是由于合成过程中的杂质或副产物过多，或者后处理
过程中的热历史、加工条件等控制不当。
解决方案
03
加强原料的纯度控制和后处理工艺，优化热历史和加工条件，
以及采用稳定剂或抗氧剂等添加剂来提高产品的稳定性。
对原料进行过滤、干燥、脱气等处理， 以确保原料的纯净度和避免在后续反 应中产生气泡。
聚合反应
聚合温度
控制聚合温度在一定范围内，使原料充分反应。
聚合压力
保持一定的聚合压力，有助于提高产品的分子量和粘度。
聚合时间
根据反应进程和产品要求，确定合适的聚合时间。
固化与后处理
固化
通过加入固化剂或加热等方式，使不饱和聚酯树脂从液态转 变为固态。
结构调控与改性
通过分子结构设计、共聚改性等方法，改善不饱和聚 酯树脂的加工性能、力学性能和耐热性能。
高性能化的研究
探索不饱和聚酯树脂的高性能化途径，如增强增韧、 阻燃、耐腐蚀等方面的研究。
环保与可持续发展
01
绿色合成工艺
研究开发环境友好的合成工艺，降低生产过程中的能耗和废弃物产生。
02
废弃不饱和聚酯树脂的回收利用
04
02
不饱和聚酯树脂的合成原理
缩聚反应原理
01
缩聚反应是一种或多种含有多 官能团的单体之间发生反应， 生成高分子化合物的聚合反应 。
02
在不饱和聚酯树脂的合成中， 通常使用二元醇和二元酸作为 单体，通过缩聚反应生成聚酯 。
03
缩聚反应过程中，单体分子中 的官能团之间相互反应，不断 脱去小分子副产物（如水或醇 ），形成高分子链。
总结词
01
产品性能不稳定会影响树脂的应用范围和可靠性。
详细描述
02
原因可能是由于合成过程中的杂质或副产物过多，或者后处理
过程中的热历史、加工条件等控制不当。
解决方案
03
加强原料的纯度控制和后处理工艺，优化热历史和加工条件，
以及采用稳定剂或抗氧剂等添加剂来提高产品的稳定性。
不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯
§3-3 不饱和聚酯树脂
? 不饱和聚酯：（ UP-unsaturated polyester ）
? 典型的结构：
O
O
O
O
H OGOCRC
O G O C CH CH C
OH
x
y
§3-3 不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯的合成原料
（1）二元酸 { 不饱和二元酸 饱和二元酸
（2）二元醇
§3-3 不饱和聚酯树脂
成型设备（三（）立式缠绕机）
§3-3 不饱和聚酯树脂
缠绕成型工艺
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
成型设备（四）
（滚转式缠绕机）
（多芯模缠绕机）
§3-3
缠绕成型工艺
不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
（ 纱
辅助设备（一） 架
）
§3-3 不饱和聚酯树脂
缠绕成型工艺
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的固化
交联剂 常用的交联剂有：①苯乙烯②乙烯基甲苯 ③二乙烯基苯④甲基丙烯酸甲酯⑤邻苯二 甲酸二丙烯酯⑥三聚氰酸三丙烯酯
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的固化
引发剂： 是能使单体分子或含双键的线性高分子
活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的 物质。
优点：a工艺性能良好；b固化后树脂的综合 性能好，并有多种专用树脂适应不同用途 的需要；c价格低廉。
缺点：固化时体积收缩率较大，成型时气味 和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低， 易变形，很少用于受力较强的制品中。
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
§3-3 不饱和聚酯树脂
? 不饱和聚酯：（ UP-unsaturated polyester ）
? 典型的结构：
O
O
O
O
H OGOCRC
O G O C CH CH C
OH
x
y
§3-3 不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯的合成原料
（1）二元酸 { 不饱和二元酸 饱和二元酸
（2）二元醇
§3-3 不饱和聚酯树脂
成型设备（三（）立式缠绕机）
§3-3 不饱和聚酯树脂
缠绕成型工艺
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
成型设备（四）
（滚转式缠绕机）
（多芯模缠绕机）
§3-3
缠绕成型工艺
不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
（ 纱
辅助设备（一） 架
）
§3-3 不饱和聚酯树脂
缠绕成型工艺
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的固化
交联剂 常用的交联剂有：①苯乙烯②乙烯基甲苯 ③二乙烯基苯④甲基丙烯酸甲酯⑤邻苯二 甲酸二丙烯酯⑥三聚氰酸三丙烯酯
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的固化
引发剂： 是能使单体分子或含双键的线性高分子
活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的 物质。
优点：a工艺性能良好；b固化后树脂的综合 性能好，并有多种专用树脂适应不同用途 的需要；c价格低廉。
缺点：固化时体积收缩率较大，成型时气味 和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低， 易变形，很少用于受力较强的制品中。
§3-3 不饱和聚酯树脂
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
不饱和聚酯树脂的合成
不饱和聚酯树脂的合成主要原料二元醇乙二醇是结构最简单的二元醇，由于其结构上的对称性，使生成的聚酯树脂具有明显的结晶性，这便限制了它同苯乙烯的相容性，因此一般不单独使用，而同其它二元醇结合起来使用，如将60%的乙二醇和40%的丙二醇混合使用，可提高聚酯树脂与苯乙烯的相容性；如果单独使用，则应将生成树脂的端基乙酰化或丙酰化，以改善其相容性。
1，2丙二醇由于结构上的非对称性，可得到非结晶的聚酯树脂，可完全同苯乙烯相溶，并且它的价格相对讲也较低，因此是目前应用最广泛的二元醇。
其它可用的二元醇有：一缩二乙二醇——可改进聚酯树脂的柔韧性；一缩二丙二醇——可改进树脂柔韧性和耐蚀性；新戊二醇——可改进树脂的耐蚀性，特别是耐碱性和水解稳定性。
以上几种二元醇，或由于树脂柔韧性太大而失去强度，或应改善树脂与苯乙烯相溶性，它们一般不单独使用，应和其它二元醇混合使用。
具有高度耐用化学腐蚀的聚酯树脂，常常用双酚A或氢化双酚A作原料，为生成一种适合与二元酸反应的二元醇，双酚A应预先同环氧丙烷或环氧乙烷反应，生成两端具有醇羟基的二元醇，如D-33二元醇。
用氯化或溴化的二元醇，不仅表现出阻燃性，也改善了耐蚀性。
加入少量的多元醇，如丙三醇和季戊四醇，可较大程度地改善树脂的耐热性。
不饱和聚酯树脂的耐化学腐蚀性取决于树酯的化学结构。
在聚酯树脂中酯键是最薄弱的环节，易受酸和碱的作用而发生水解。
酯键周围空间的不同的化学结构对于酯键有着不同的空间位阻保护作用，而使制品表现出不同的耐蚀性。
酯键的空间位阻保护作用：PO-BPA>NPG>PG>EG不饱和二元酸不饱和聚酯树脂中的双键，一般由不饱和二元酸原料提供。
树脂中的不饱和酸愈多，双键比例愈大，则树脂固化时交联度愈高，由此使树脂具有较高的反应活性，树脂的固化物有较高的耐热性，在破坏时有较低的延伸率。
为改进树脂的反应性和固化物性能，一般把不饱和二元酸和饱和二元酸混合使用。
顺丁烯二酸酐（马来酸酐）和顺丁烯二酸（马来酸）是最常用的不饱和酸。
《不饱和聚酯》课件
不饱和聚酯的性能和应用
1
物理性质
不饱和聚酯具有良好的耐候性、强度和刚度，适用于制作复杂形状的零件和产品。
2
化学性质
不饱和聚酯对酸碱和化学溶剂具有良好的耐腐蚀性，适用于化学储罐和管道等应 用。
3
应用领域
不饱和聚酯广泛应用于汽车、航空航天、建筑和电子等领域，为各种工业应用提 供优异性能。
不饱和聚酯与环境的关系
《不饱和聚酯》PPT课件
欢迎大家来到《不饱和聚酯》PPT课件！在本课件中，我们将介绍不饱和聚酯 的特点、制备方法、性能和应用，以及与环境的关系。
什么是不饱和聚酯？
多重结构
不饱和聚酯是一种由酸酐和双醇缩聚而成的聚合物，具有独特的不饱和键结构。
高度可调性
通过调整酸酐和双醇的比例和种类，可以控制不饱和聚酯的性能和特性。
广泛用途
由于其良好的可塑性和化学稳定性，不饱和聚酯在许多领域得到了广泛应用。
不饱和聚酯的制备方法
液相聚合法
在液相中，通过酸酐和双醇的 缩聚反应，生成线性或交联不 饱和聚酯。
反应挤出法
将酸酐和双醇混合后，通过反 应挤出装置，在高温条件下进 行缩聚反应。
溶液聚合法
将酸酐和双醇通过溶剂混合形 成溶液，通过溶剂的蒸发实现 不饱和聚酯的聚合。
环境影响
不饱和聚酯的制备和使用过程中会产生废气和废水， 对环境造成一定影响。
环保措施
通过合理的废物处理和循环利用，以及绿色生产技 术，可以降低不饱和聚酯对环境的影响。
结论
1 特点和优势
不饱和聚酯具有多重结构、高度可调性和广 泛的应用领域，是一种重要的聚合物材料。
2 未来发展趋势
随着绿色环保意识的增强和技术的进步，不 饱和聚酯将在可持续发展和高性能应用方面 有更广阔的前景。
第二章不饱和聚酯树脂
应用： 玻璃钢制品（80%），用作承载结构材料。 比强度高于铝合金，接近钢材，常用来代替金 属，用于汽车、造船、航空、建筑和化工以及 日常生活。
树脂的品种及其改性 不饱和聚酯树脂按国标可分为通用型、耐 热型、耐化学型、耐腐蚀型四类。 1、不饱和聚酯树脂的品种 （1）通用型树脂 由苯酐、顺酐、1.2-丙二醇等合成；主要 用于手糊成型和喷射成型 （2）胶衣树脂 专用聚酯树脂加入触变剂、分散剂、颜料 等添加材料配制而成；主要用于玻璃钢制品的 表面，呈连续性的覆盖薄层，起保护作用。
不饱和聚酯在交联前后的性质可以有广泛的多 变性。多变性取决于两种因素：一、二元酸的类型 和数量；二、二元醇类型。
交联剂 能与聚酯进行交联共聚固化的单体称之为交联 剂。 交联剂的要求：高沸点；低粘度；能溶解树脂 呈均匀溶液；能溶解引发剂，促进剂及染料；无毒； 反应活性大；能与树脂共聚成均匀的共聚物；共聚 反应能在室温或较低温度下进行。
c、丁二醇 有1.4-丁二醇、2.3-丁二醇和1.3-丁二醇 三种异构体。1.4-丁二醇结构对称，活性高； 1.3-丁二醇与苯乙烯的相容性好，二者均用于 工业上。 d、二乙二醇 分子中的两个羟基容易酯化，含有的醚键 （或氧桥）比较稳固，制备的聚酯较柔顺，结 晶倾向小，耐水性较差。 e、二丙二醇 树脂的柔性好，不被一般的填料所吸收。
影响凝胶时间的因素： 4、交联剂蒸发损失： 必须有足够量的交联剂才能使树脂固化完全。 薄制品成型时，为了避免交联剂损失过多，最好使 凝胶时间短一些。
硬化阶段：从树脂开始凝胶到一定硬度，能把制品从 模具上取下为止的一段时间。 完全固化阶段：室温进行，可能几天或几个星期。 后处理的方法加速，如在80°C的温度下保温3h。 在后处理之前，在室温下至少放置24h,这段时间越长，制 品吸水率越小，性能越好。
不饱和聚酯树脂ppt课件
应用？
塑料包装 塑料薄膜 压克力制品 塑料工艺品 电器类塑料 工农业塑料
塑料建材 塑料周转箱 汽摩塑件 医疗制品 塑料管、棒、板
编辑课件
塑料玩具 管呸、瓶盖、吹瓶 容器、编织品 塑料加工定做 日用塑料
4
塑料包装
编辑课件
5
塑料薄膜 PE地膜
泡沫塑料
编辑课件
6
电器类塑料
充电器外壳
贴片开关拨杆
编辑课件
有机胶粘剂无机胶粘剂天然胶粘剂合成胶粘剂动物胶鱼胶骨胶虫胶植物胶淀粉松香阿拉伯树胶热塑性树脂胶粘剂聚醋酸乙烯酯聚酰胺热固性树脂胶粘剂环氧树脂酚醛树脂橡胶型胶粘剂氯丁胶丁腈胶混合型胶粘剂环氧酚醛酚醛丁腈环氧尼龙磷酸盐型硅酸盐型硼酸盐型玻璃陶瓷及其其他低熔点物等73按固化类型分类化学反应型胶粘剂热塑性树脂溶液胶粘剂热熔胶粘剂含有活性基团的线型聚合物当加入固化剂时由于化学反应而生成交联的体型结构从而产生胶接作用热塑性聚合物加溶剂配制而成以热塑性聚合物为基本组分的无溶剂型固态胶粘剂通过加热熔融粘合然后冷却固化
O
二元酸酐
+ HO R' OH
HOOC R COOH
二元醇
二元酸
OO HO R' O C R C OH
羟基酸
OO HO R' O C R C OH
羟基酸
编辑课件
25
OO 2HOR' O C R C OH
OO
OO
HOR' O C R C OR' O C R C OH
OO
+ HOR' O C R C OH HOR' OH
7
• 5.2 塑料按照受热后形态性 能表现的不同可以分为哪 几类？请举例说明。
不饱和聚酯树脂及复合材料ppt课件
1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的区别
OH OH CH3 CH CH2
OH
OH
CH2 CH2 CH2
O R C OH
O R C OH
O
CH3
O
R C O CH CH2
O
C
R n
O
O
R C O CH2 CH2 CH2
O
C
R n
18
.
乙二醇，具有对称结构，由乙二醇制得的不饱和聚酯有强烈的结 晶倾向，与苯乙烯的相容性较差。为此常要对不饱和聚酯的端羟 基进行酰化，以降低结晶倾向，改善与苯乙烯的相容性，提高固 化物的耐水性及电性能。如在乙二醇中添加一定量的丙二醇，亦 能破坏其对称性，从而降低结晶倾向，使所得的聚酯和苯乙烯混 溶性良好，而且固化后的树脂在硬度和热变形温度方面也较单纯 用乙二醇所制得的树脂为好。
7
.
不饱和聚酯树脂制品在第二次世界大战期间，首先在军用 航空飞机上得到应用。 1941年美国开始UPR的商业生产。烯丙基铸造树脂用来作 玻璃的替代物。先用不饱和醇如丙烯醇制得丙烯基树脂， 后又用马来酸等制造不饱和聚酯。 1942年丙烯基碳酸乙二醇酯用作飞机雷达罩和玻璃布增强 的树脂基体。这种雷达罩具有质量轻、强度高、透微波性 好、制造方便等特点，迅速用于战争。 1946年聚酯在美国商业化。聚酯用到乙二醇、马来酸酐、 苯乙烯、甲基丙烯酸等原料。至今，不饱和聚酯树脂的组 分基本不变，而主要变化是配比等方面。
6
.
第二阶段
从19世纪30年代到第二次世界大战结束，不饱和聚 酯树脂作为一种新型材料得到应用，尤其用在战争中。 1922年，Carleton Ellis申请不饱和聚酯的专利，用二元酸 和二元醇反应制造聚酯，主要用作油漆，1933年专利公开。 随后十年，上百个专利出现。 1934年Dykstra用不饱和二元酸和乙烯基化合物反应来制 造聚酯。 1937年Bradley，Kropa和Johnston用马来酸酐来制备聚酯， 并采用自由基引发剂把线型聚酯转变为不熔的固体。不久， Ellis发现不饱和聚酯中加不饱和单体如苯乙烯，可以发生 交联反应，其反应速率比不加交联单体时要快30倍左右。
OH OH CH3 CH CH2
OH
OH
CH2 CH2 CH2
O R C OH
O R C OH
O
CH3
O
R C O CH CH2
O
C
R n
O
O
R C O CH2 CH2 CH2
O
C
R n
18
.
乙二醇，具有对称结构，由乙二醇制得的不饱和聚酯有强烈的结 晶倾向，与苯乙烯的相容性较差。为此常要对不饱和聚酯的端羟 基进行酰化，以降低结晶倾向，改善与苯乙烯的相容性，提高固 化物的耐水性及电性能。如在乙二醇中添加一定量的丙二醇，亦 能破坏其对称性，从而降低结晶倾向，使所得的聚酯和苯乙烯混 溶性良好，而且固化后的树脂在硬度和热变形温度方面也较单纯 用乙二醇所制得的树脂为好。
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不饱和聚酯树脂制品在第二次世界大战期间，首先在军用 航空飞机上得到应用。 1941年美国开始UPR的商业生产。烯丙基铸造树脂用来作 玻璃的替代物。先用不饱和醇如丙烯醇制得丙烯基树脂， 后又用马来酸等制造不饱和聚酯。 1942年丙烯基碳酸乙二醇酯用作飞机雷达罩和玻璃布增强 的树脂基体。这种雷达罩具有质量轻、强度高、透微波性 好、制造方便等特点，迅速用于战争。 1946年聚酯在美国商业化。聚酯用到乙二醇、马来酸酐、 苯乙烯、甲基丙烯酸等原料。至今，不饱和聚酯树脂的组 分基本不变，而主要变化是配比等方面。
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第二阶段
从19世纪30年代到第二次世界大战结束，不饱和聚 酯树脂作为一种新型材料得到应用，尤其用在战争中。 1922年，Carleton Ellis申请不饱和聚酯的专利，用二元酸 和二元醇反应制造聚酯，主要用作油漆，1933年专利公开。 随后十年，上百个专利出现。 1934年Dykstra用不饱和二元酸和乙烯基化合物反应来制 造聚酯。 1937年Bradley，Kropa和Johnston用马来酸酐来制备聚酯， 并采用自由基引发剂把线型聚酯转变为不熔的固体。不久， Ellis发现不饱和聚酯中加不饱和单体如苯乙烯，可以发生 交联反应，其反应速率比不加交联单体时要快30倍左右。
不饱和聚酯树脂的固化过程 课件
第二十九页，共38页。
第三十页，共38页。
第三十一页，共38页。
第三十二页，共38页。
第三十三页，共38页。
第三十四页，共38页。
第三十五页，共38页。
第三十六页，共38页。
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第二页，共38页。
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第二十六页，共38页。第二十七页，共3源自页。第二十八页，共38页。
不饱和聚酯树脂的合成工艺ppt课件
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
王正夏
1
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
2
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸，不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
3
4
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。
9
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值 达40+-2mgKOH/g时就是反应终点。
• 酸值合格后把料温降至190度，加计量的石蜡（防 止树脂固化后表面发粘）与氢醌（增加树脂贮存 稳定性）再搅拌30MIN，待进一步稀释。
• 在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯（不饱和聚酯 与苯乙烯质量比为7:3)阻聚剂和光稳定剂，搅拌均 匀。然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放 入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90度。 稀释完毕冷却至室温、过滤、包装。
8
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂的合成工艺
王正夏
1
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸，不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值 达40+-2mgKOH/g时就是反应终点。
• 酸值合格后把料温降至190度，加计量的石蜡（防 止树脂固化后表面发粘）与氢醌（增加树脂贮存 稳定性）再搅拌30MIN，待进一步稀释。
• 在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯（不饱和聚酯 与苯乙烯质量比为7:3)阻聚剂和光稳定剂，搅拌均 匀。然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放 入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90度。 稀释完毕冷却至室温、过滤、包装。
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
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不饱和聚酯树脂的合成工艺
不饱和聚酯树脂的合成工艺
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
不饱和聚酯树脂的合成工艺
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 目前国内生产的不饱和聚酯树脂品种、牌 号甚多，其差异主要在于所选用的原料单 体不同或混合酸组分中不饱和酸与饱和酸 的比例不同，但是生产过程大体相似，下 面以通用不饱和聚酯树脂中主要的原料配 比为：
• 1,2-丙二醇 2.15mol • 邻苯二甲酸酐 1.00mol • 顺丁烯二酸酐 1.00mol
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸பைடு நூலகம்不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。
不饱和聚酯树脂的合成工艺
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
不饱和聚酯树脂的合成工艺
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 目前国内生产的不饱和聚酯树脂品种、牌 号甚多，其差异主要在于所选用的原料单 体不同或混合酸组分中不饱和酸与饱和酸 的比例不同，但是生产过程大体相似，下 面以通用不饱和聚酯树脂中主要的原料配 比为：
• 1,2-丙二醇 2.15mol • 邻苯二甲酸酐 1.00mol • 顺丁烯二酸酐 1.00mol
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸பைடு நூலகம்不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。