不饱和聚酯树脂的制备
生产不饱和聚酯树脂
生 产工 艺简单
。 .
生 产设 备
反 应 釜 和参 和 釜
,
全 套装 置适 宜
。 。
1 Cr g
l 8 N i
不 锈 钢制
成 生 产过程 中不 产生 有害 物质 适宜 于小 规 模生产 年 产 3 0 设备 约 应釜
置
、 、
0 吨 不饱 和 聚 醋 树 脂 的整 套不 锈钢
6
5 万元
。
厂房 改造
,
`
化工 类
生 产 不饱 和 聚醋树脂
不饱 泪 塌乏 树 脂 用 途很广
,
是制 作 玻 璃钢 的主 要粘 结剂 之 一
,
,
大 约 占到 玻 璃钢 粘 结剂 用 量
、
的8 0 % 以 上
,
,
其 次 是 环氧树 脂 与酚 醛树 脂
。
余下 的 2 0 % 不 饱和 聚 醋树 脂 用 来作 涂 料
。
浇铸钮
)
;
一 一
1 3一 烯
酸
)
是十 字 花科 植物 种子 油 中 的主要 脂肪 成份
。
,
其它 植物 油 芥酸 是工 业 还 用 于 合成
中含量很少 酸
、
,
唯 独菜 籽油 中含 量最 高
,
我 国菜籽 油 中芥酸 的含量 高达 3 0 一5 0 %
用 途极广
。
。
上能大 量 提供 碳链 最长 的天 然 脂 肪 酸 二 十二 碳酸
; 占3 5 % 以 上 二元 醇
如 丙二醇 占 3 0 % 左右 有 溶剂 法
,
二
、
如顺 醉和 苯醉 占 2 4 %一5 4 %
、
不饱和聚酯树脂的合成-主要原料
不饱和聚酯树脂的合成-主要原料文章摘要：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......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。
实验九 不饱和聚酯树脂的制备
实验九不饱和聚酯树脂的制备
实验九的目的是制备不饱和聚酯树脂。
实验所需材料和设备：
1. 碳酸二乙酯
2. 丁二酸
3. 甲酸
4. 醇解剂（例如甲醇）
5. 原动力
6. 烧杯
7. 漏斗
8. 温度计
9. 磁力搅拌器
10. 醇解反应器
实验操作步骤：
1. 在醇解反应器中加入适量的丁二酸和甲酸，将醇解器放在烧杯上用原动力加热，使其保持在60-70℃的温度范围内。
2. 在另一个烧杯中加入适量的碳酸二乙酯，并在磁力搅拌器上搅拌。
3. 将碳酸二乙酯逐渐加入到醇解反应器中的酸溶液中，同时持续搅拌。
4. 在加入完碳酸二乙酯后，继续搅拌反应溶液，直到反应完全进行并生成不饱和聚酯树脂。
5. 关闭热源后，将反应溶液冷却至室温并过滤掉杂质。
6. 将得到的不饱和聚酯树脂进行涂敷或储存使用。
注意事项：
1. 操作时需戴好防护手套、安全眼镜等个人防护装备。
2. 醇解反应需要保持适当的温度，避免超过70℃。
3. 反应前要确保所有设备和材料的清洁和干燥。
4. 操作过程中要小心避免碰撞、溅洒和吸入有害物质。
5. 实验结束后，要对实验废液进行正确的处理。
不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂：
不饱和聚酯树脂通常是由饱和的及不饱和的二元羧酸或酸酐与二元醇缩聚反应合成的，具有聚酯键和双键的线型高分子化合物。
合成过程完全遵循线型缩聚反应的历程，大分子链的增长是一个逐步的过程，聚合物是分子量大小不一的同系物。
反应方程式：
（1）O
C O O
HO-R-OH+R O HO-R-O-C-R-C-OH+H2O
C
O
二元醇酸酐水
（2）
2HO R OCORCOOH HOROCORCOO R OH+H2O
或HO R OCORCOOH+HO R OH HO R OCORCOO R OH+H2O
工艺流程说明：
原料按配比称料后，先把氮气通入反应釜中，排除反应系统中的空气，然后投入二元醇，再加入二元酸酐，待二元酸酐溶化后启动搅拌装置，投料量不超过反应釜容积的80%。
加热反应体系，使料温逐渐升至190-210℃，在缩聚过
程中加入甲苯（溶剂），利用甲苯与水的共沸点较水的沸点低，将反应生成的水迅速带出，促进缩聚反应。
反应终点通过测定不饱和聚酯的酸值来控制。
当酸值达到一定程度后，即停止反应，把料温降至190℃，加入阻聚剂，再搅拌30Min,待进一步稀释。
在稀释釜内预先计量投入苯乙烯、阻聚剂，搅拌均匀。
然后将反应釜中的不饱和聚酯缓缓放入稀释釜，控制聚酯流速，使混合温度不超过90℃。
稀释完毕，将树脂冷却至室温，过滤包装即得成品。
冷凝温度为25℃，冷凝介质为常温循环冷却水，反应得率为92%。
苯酐、甘油、乙二醇、二乙二醇。
不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法
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。
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
2021/8/14
20
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％？
2021/8/14
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。
2021/8/14
3
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：
21
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。
2021/8/14
11
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？
2021/8/14
13
2.2.2 不饱和聚酯树脂的合成原材料
2021/8/14
22
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（℃）
68
不饱和聚酯树脂的合成工艺
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。
不饱和聚酯树脂原料
不饱和聚酯树脂原料
不饱和聚酯树脂的主要原料包括以下几类：
1.二元醇：
-常用的二元醇有乙二醇、1，2-丙二醇、一缩二乙二醇和新戊二醇等。
这些二元醇在聚合过程中与二元酸或酸酐反应，形成聚酯链段。
2.饱和二元酸或其酸酐：
-邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸等是常用的饱和二元酸或酸酐，它们提供不饱和聚酯树脂结构中的刚性部分。
3.不饱和二元酸或其酸酐：
-马来酸酐是最典型的不饱和二元酸酐，它含有双键，可以参与交联反应生成三维网络结构，赋予树脂热固性和良好的机械性能。
4.交联剂：
-苯乙烯是最常见的交联单体，用于稀释树脂并参与固化过程中的自由基聚合反应，形成体型结构，增强最终制品的硬度和强度。
5.催化剂：
-为了促进树脂的固化反应，通常会添加如过氧化物作为引发剂。
6.填料和添加剂：
-根据不同的应用需求，可能还会加入各种填料（如碳酸钙、二氧化硅等），以及颜料、稳定剂、流平剂、消泡剂等各种功能性添加剂以改善树脂的加工性能和最终产品的物理化学性能。
不饱和树脂工艺流程
不饱和树脂工艺流程不饱和树脂工艺是一种常见的复合材料加工工艺，广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等领域。
下面就以玻璃纤维增强聚酯树脂为例，简单介绍一下不饱和树脂的工艺流程。
1. 原材料准备首先需要准备好玻璃纤维和聚酯树脂。
玻璃纤维通常采用捻合过的玻璃纤维切割成一定长度的预制品，也可以使用玻璃纤维纱进行编织制备成布料。
聚酯树脂一般采用液态树脂，根据具体应用要求可以添加不同的填料、增强剂和固化剂。
2. 模具制备根据产品的形状和尺寸要求，制备对应的模具。
模具通常采用石膏模具、木模具或金属模具等材料制作，同时要保证模具表面平整光滑。
3. 准备工序在开始施工之前，需要将模具表面充分清洁，确保无尘无油。
此外，还需要准备好浸渍工具，如刷子、滚筒等。
4. 含浸将玻璃纤维预制品放入模具中，并根据产品要求进行排列。
然后使用刷子或滚筒将聚酯树脂均匀涂抹在纤维上，使其浸透纤维整体。
5. 固化涂抹完树脂后，将模具放置在恒温箱或室温下进行固化。
树脂中的固化剂在一定温度下会逐渐发生反应，使树脂固化成坚硬的状态。
这个阶段的时间取决于树脂的种类和环境温度，一般需要几小时到几天。
6. 去模当固化达到要求后，可以将模具打开，取出产品。
这时产品已经具备不饱和树脂的特性，表面光滑、坚硬。
7. 后处理根据产品的要求，还可以进行后处理。
例如，可以对产品表面进行清洁、抛光、涂漆等工艺，以提高其表面光滑度和美观度。
总结起来，不饱和树脂工艺流程包括原材料准备、模具制备、准备工序、含浸、固化、去模和后处理。
这一工艺流程相对简单，但需要对材料和工具的选择、施工条件的控制等方面有一定的把握。
同时，不饱和树脂还可以与其他材料进行复合，形成更加复杂的复合材料结构，满足不同产品的需求。
不饱和聚酯树脂的合成与应用
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，具有良好的机械性能和化学性能，广泛应用于各种领域，如建筑、船舶、汽车、电子、包装等。
本文将介绍不饱和聚酯树脂的合成方法和应用领域。
不饱和聚酯树脂是通过聚酯化反应合成的，通常包括以下步骤：1.选择酸酐和醇不饱和聚酯树脂的合成中，首先需要选择酸酐和醇。
常用的酸酐有马来酸酐、富勒烯四酸酐等，常用的醇有丙二醇、乙二醇、辛醇等。
2.聚酯化反应将酸酐和醇混合，在催化剂的作用下进行聚酯化反应。
催化剂包括酸式催化剂和碱式催化剂两种，酸性催化剂常用的有硫酸、苯磺酸等，碱性催化剂则有胺类化合物、氢氧化钠等。
3.加入不饱和单体聚酯化反应后，加入不饱和单体，通常包括乙烯基苯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等。
4.交联反应不饱和聚酯树脂在交联反应中形成网络结构，具有良好的机械性能和耐化学性能。
交联反应的催化剂有过氧化物和硫酸等。
1.建筑领域不饱和聚酯树脂可用于建筑材料的制造，如玻璃纤维增强聚酯板、装饰板、烟囱管道等。
这些产品具有优良的机械性能、耐腐蚀性和环保性能，广泛应用于工业和民用建筑领域。
2.船舶领域不饱和聚酯树脂在船舶制造中广泛应用，如船舶壳体、甲板、船体内饰等。
这些产品具有轻量化、强度高、耐腐蚀性好等特点，适用于各种船舶类型。
3.汽车领域4.电子领域不饱和聚酯树脂在电子产品制造中应用广泛，如电器绝缘件、电路板等。
这些产品具有绝缘性能好、阻燃性能好等特点，可以提高电子产品的性能和稳定性。
5.包装领域不饱和聚酯树脂在包装制造中应用广泛，如食品包装、药品包装等。
这些产品具有透明度高、抗冲击强度好等特点，可以保护包装物品和延长保质期。
总之，不饱和聚酯树脂具有广泛的应用前景，在各领域中发挥着重要的作用。
未来，随着科学技术的不断进步，不饱和聚酯树脂将会有更广泛、更深入的发展。
不饱和聚酯树脂的合成与应用
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。
实验九 不饱和聚酯树脂的制备
实验九不饱和聚酯树脂的制备高材131班熊志星1303010130一、实验目的与要求1、通过实验掌握不饱和聚酯树脂的制备原理及合成方法；2、考察原料种类和配比对产品性能的影响；3、了解不饱和聚酯树脂的固化特征。
二、实验原理三、试剂与仪器1、试剂顺丁烯二酸酐（化学纯）16.5 g邻苯二甲酸酐（化学纯）25 g丙二醇（化学纯）28.25 g2、主要仪器三口烧瓶、烧杯、量筒、温度计300℃、冷凝管、可调式电加热套、50ml碱式滴定管、250ml锥形瓶、台式天平。
四、实验操作如图所示安装实验仪器，在干燥的三口烧瓶中，顺次加入计量的顺酐，苯酐和丙二醇，开始缓慢加热，同时在直型冷凝管内通冷却水，在15分钟内升温到80℃，充分搅拌再用45分钟将温度升到160℃。
以后在1小时将温度升到190~200℃，并在此温度下维持反应1小时，直至烧瓶中液体变黏且能拉成细丝，停止加热，将树脂冷却至95℃左右。
将废液倒入废液桶，收拾并整理仪器。
五、实验仪器六、实验过程记录时间操作步骤和现象1:50 开始称量药品，并将装置安装好2:09 开始加热，白色固体溶解，搅拌器转速N=328 rad/min2:20 温度计示数达到80℃2:57 温度达到160℃，溶液呈淡黄色3:10 温度计示数178℃，并几乎维持不变4:00 用温度计取几滴反应物到白纸上，液体变得很黏并能拉成细丝4:05 停止加热，开始降温至95℃4:10 将废液倒入废液桶，清洗并整理仪器七、实验分析1、为什么反应物的温度达不到190℃以上？实验室的室温太低，加热时反应物温度可能扩散到空气中；另外丙二醇和水蒸发至冷凝管内吸收部分热量。
2、实验结束时发现冷凝管中有结晶物质，为什么？部分丙二醇在加热时因超过其沸点，从三口烧瓶中蒸发至冷凝管中，而后又遇冷水，温度降至熔点以下，冷凝结晶。
3、随着反应的进行，反应物的粘度为什么会越来越大？生成的不饱和聚酯树脂分子量越来越大，黏度逐渐增加，可以拉成细丝而不断裂。
不饱和聚酯树脂
§3-3 不饱和聚酯树脂
模压成型工艺
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
SMC的基本概念
SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、 引发剂、交联剂、低收缩添加剂、内脱模 剂、填料和着色剂等混合成树脂糊浸渍短 切玻璃纤维或玻璃纤维毡，并在两面用聚 乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模 压成型材料。
注意事项：配胶时，引发剂和促进剂不允 许直接混合，以免发生爆炸，一般先将 引发剂加到树脂中搅拌后，再加入促进 剂搅拌均匀即可使用。
§3-3 不饱和聚酯树脂
增粘剂 碱土金属氧化物或氢氧化物作用下，不饱 和聚酯树脂很快稠化，形成凝胶状物，这 种使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质，称 为增粘剂。
§3-3 不饱和聚酯树脂
§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
§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
§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
§3-3 不饱和聚酯树脂
模压成型工艺
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
缠绕成型工艺
-----------不饱和聚酯树脂的加工性能
（ 辅助设备（二）浸胶槽）
§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
（张力控制机构） 辅助设备（三）
§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
优点：规整度和精度高，可以实现等强度 设计，能在较大程度上发挥增强纤维抗张 性能优异的特点，制品结构合理，比强度 和比模量高，质量稳定，生产效率高。 缺点：设备投资费用大，只有批量生产时 才可能降低成本。
不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法
不饱和聚酯树脂及其合成原理与方法
1.酸酐法：
酸酐法是最常用的不饱和聚酯树脂合成方法之一、该方法是将适量的
酸酐与多元醇按一定摩尔比混合，加入稀酸催化剂后进行酯化反应。
反应
混合物需要在一定温度下搅拌反应，直至反应完全进行。
最后，需要加入
适量的交联剂进行聚合反应，得到不饱和聚酯树脂。
2.酸酐-醇法：
酸酐-醇法是将适量的酸酐与多元醇及一定量的溶剂按一定摩尔比混合，在酸催化剂存在下进行酯化反应。
反应混合物需要在一定温度下反应，待反应完全进行后，通过加入适量的交联剂进行聚合反应，得到不饱和聚
酯树脂。
3.环氧-醇法：
环氧-醇法是以环氧树脂和多元醇为原料进行合成的方法。
首先，将
适量的环氧树脂与多元醇按一定摩尔比混合，然后加入适量的酸催化剂进
行酯化反应。
反应混合物需要在一定温度下反应，直至反应完全进行。
最后，加入适量的交联剂进行聚合反应，得到不饱和聚酯树脂。
4.酸酐-醇-环氧法：
酸酐-醇-环氧法是将适量的酸酐、多元醇和环氧树脂按一定摩尔比混合，加入酸催化剂后进行酯化反应。
反应混合物需要在一定温度下反应，
待反应完全进行后，通过加入适量的交联剂进行聚合反应，得到不饱和聚
酯树脂。
以上是常见的不饱和聚酯树脂的合成方法。
不同的合成方法可根据不同应用领域的要求选择，以获得适用性强、性能稳定的不饱和聚酯树脂。
最终产品的性能和质量主要受到合成原料和条件的影响，因此在合成过程中需要控制反应参数，确保合成得到高品质的不饱和聚酯树脂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不饱和聚酯树脂的制备
一、实验目的与要求
1、通过实验掌握不饱和聚酯树脂的制备原理及合成方法；
2、考察原料种类和配比对产品性能的影响；
3、了解不饱和聚酯树脂的固化特征。
二、实验原理
大分子链中含多个酯键的聚合物称为聚酯，按化学结构不同，聚酯树脂一般可分为二大类。
第一类为饱和聚酯树脂，其分子结构中的碳原子皆以单键连接，在进一步加工过程中不会发生结构及分子量的变化，呈热塑性。
涤纶，聚芳酯、聚碳酸酯等属此类。
第二类为不饱和聚酯树脂，其结构中部分原子间以双键相连，在进一步加工过程中分子中的双键可参与化学反应，一般由可溶的线形结构转变为不溶不熔的体形结构，所以呈现热固性。
不饱和聚酯树脂通常是指不饱和二元酸（或酸酐）（如：顺丁烯二酸、反丁烯二酸、二烯类物质与顺酐的加成物等）、饱和二元酸与二元醇三者之间的缩聚产物，当其与乙烯基单体（最常用的为苯乙烯）按一定比例混合，在有机过氧化物引发剂（如：过氧化苯甲酰）存在下即可发生共聚反应而交联，由线形结构转化为体形结构，加入促进剂（如：叔胺）可使固化反应在常温下进行。
通过改变缩聚反应中所用的二元酸、二元醇及乙烯基单体的品种和配比，可使得制备的树脂的性能在广阔的范围内变动，以赋予产品不同的性能和用途。
不饱和聚酯树脂的突出优点是能在常压常温下固化，或在使用过程中发生交联，可用作塑料、胶泥、层压塑料等。
以玻璃纤维为填料的不饱和聚酯树脂增强塑料（俗称为玻璃钢）具有优异的机械性能及防腐蚀性能，可代替金属用于化学工业、汽车工业、航空工业、建筑工业、造船工业等许多部门。
三、试剂与仪器
1、试剂与配比
表1 试剂与配比
试剂配比
顺丁烯二酸酐（化学纯）33份16.5g
邻苯二甲酸酐（化学纯）50份25g
丙二醇（化学纯）56.5份28.25g
2、主要仪器
三口烧瓶、烧杯、量筒、温度计（250℃）、球形冷凝管、可调式电加热套、台式天平等、电搅拌器。
四、实验步骤
如图1所示安装实验仪器，在干燥的三口烧瓶中，顺次加入计量的顺酐，苯酐和丙二醇，开始缓慢加热，同时在球形冷凝管内通冷却水，在15分钟内升温到80℃，充分搅拌，再用45分钟将温度升到160℃。
以后在1小时内将温度升到190-200℃，并在此温度下维持反应1小时，停止加热，反应结束。
实验流程见图2。
图1 制备不饱和聚酯树脂仪器安装
图2 实验流程
五、注意事项
1、合成树脂时，N2进入反应瓶前要经过干燥装置，为了防止空气进入引起不饱和双键等氧化而着色，通N2速率尽量保持稳定。
2、升温不能过快，否则会导致丙二醇的逸失，使粘度增大而酸值高。
所以蒸馏头温度＜102℃（蒸馏头装于回流冷凝器顶部），如温度低于190℃时，酯化反应太慢，高于200℃时易使树脂凝胶化。
因此反应温度以190-200℃范围为宜。
六、实验现象记录
实验时，每隔2min测定1次反应体系的温度，绘制出实际反应体系温度随反应时间的变化关系（即实际升温曲线）以及理想升温曲线（具体的理想升温过程见图2），如下图3：
图3 升温曲线
随着实验的进行：
1、在加热搅拌过程中，固体逐渐熔融，最后变为黄色液体。
2、当反应温度达到160℃左右时，维持不变，原因是反应装置中无除水装置，达到沸点后温度不再变化；此时应将冷凝回流装置除去以使温度继续上升至190—200℃.
3、反应结束后得到淡黄色粘稠状液体。
七、 思考题
1、 计算树脂合成配方中羟基与羧基哪者过量？过量多少怎么定？
顺丁烯二酸酐的的分子量是98.06，所以其物质的量是0.168mol ；邻苯二甲酸酐的分子量为148.11，所以其物质的量是0.169mol ；丙二醇的分子量为76.09，所以其物质的量是0.372。
因为()20.1680.1690.67420.3720.744⨯+=<⨯=，所以羟基过量。
过量多少要根据制备产品的性能要求来定。
2、 酸值的意义？为什么用酸值来判定反应的终点？
酸值是衡量反应进行程度的指标。
酸值的意义为中和1g 树脂所需氢氧化钾的毫克数，以“mg KOH/g ”为单位。
酸值越小，说明反应程度越高。
3、 树脂合成时为什么要逐步升温？分析温度对反应的影响？
逐步升温是为了使固体酸酐充分溶解，且又不会使丙二醇损失。
反应过程中，升温不能过快，否则会导致丙二醇的逸失，使粘度增大而酸值高。
所以蒸馏头温度＜102℃（蒸馏头装于回流冷凝器顶部），如温度低于190℃时，酯化反应太慢，高于200℃时易使树脂凝胶化。
因此反应温度以190-200℃范围为宜。