薰衣草恋人
由二元酸与二元醇缩聚而成的含不饱和二元酸或二元醇的线型高分子化合物溶解于单体中而形成的黏稠液体。
基本信息
人类最早发现的树脂是从树上分泌物中提炼出来的脂状物,如松香等,这是"脂"前有"树"的原因。直到1906年第一次用人工合成了酚醛树脂,才开辟了人工合成树脂的新纪元。1942年美国橡胶公司首先投产不饱和聚酯树脂,后来把未经加工的任何高聚物都称作树脂。但是早就与"树"无关了。 树脂又分为热塑性树脂和热固性树脂两大类。对于加热熔化冷却变固,而且可以反复进行的可熔的树脂叫做热塑性树脂,对于加热固化以后不再可逆,成为既不溶解,又不熔化的固体,叫做热固性树脂,如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。
简介
"聚酯"是相对于"酚醛""环氧"等树脂而区分的含有酯键的一类高分子化合物。这种高分子化合物是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的,而这种高分子化合物中含有不饱和双键时,就称为不饱和聚酯,这种不饱和聚酯溶解于有聚合能力的单体中(一般为苯乙烯)
而成为一种粘稠液体时,称为不饱和聚酯树脂(英文名Unsaturated Polyester Resin 简称UPR)。
因此,不饱和聚酯树脂可以定义为由二元酸与二元醇缩聚而成的含不饱和二元酸或二元醇的线型高分子化合物溶解于单体(通常用苯乙烯)中而成的粘稠的液体。
特性
不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,当其在热或引发剂的作用下,可固化成为一种不溶不融的高分子网状聚合物。但这种聚合物机械强度很低,不能满足大部分使用的要求,当用玻璃纤维增强时可成为一种复合材料,俗称"玻璃钢"(英文名Fiber Reinforced Plastics 简称FRP)。"玻璃钢"的机械强度等各方面性能与树脂浇铸体相比有了很大的提高。
以不饱和树脂为基材的玻璃钢(UPR-FRP)具有以下特性:
轻质高强
FRP的密度为1.4-2.2g/cm3,比钢轻4-5倍,而其强度却不小,其比强度超过型钢、硬铝和杉木。这对于航空、航天、火箭、导弹、军械及运输等需要减轻自重的产品具有非常重要的意义。例如波音747喷气客机在主要结构上应用的FRP部件达2.2吨,有效地节省了飞机燃料,提高了航速,延长了续航时间,增加了有效载荷。
不饱和聚酯树脂的用途
按具体专用品种分类包括有缠绕树脂、喷射树脂、RTM树脂、拉挤树脂、SMC、BMC树脂、阻燃树脂、食品级树脂、防腐蚀树脂、气干型树脂、宝丽板树脂、工艺品树脂、纽扣树脂、玛瑙树脂、人造石树脂、高透明树脂水晶树脂、原子灰树脂等。
作为FRP表面装饰的防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、模具胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣等。
根据不饱和聚酯树脂的结构可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型、乙烯基酯型等;
根据其性能可分为通用型、防腐型、自熄型、耐热型、低收缩型等;
根据其主要用途可分为玻璃钢(FRP)用树脂与非玻璃钢用树脂两大类。所谓玻璃钢制品是指树脂以玻璃纤维及其制品为增强材料制成的各种产品,也称为玻璃纤维增强塑料(简称FRP或玻璃钢);非玻璃钢制品是树脂与无机填料相混合或其本身单独使用制成的各种制品,也称为非增强型玻璃钢制品。
UPR的玻璃钢制品广泛地应用于下述领域:
建筑领域:制冷却塔,8米3/小时-3000米3/小时的横流、逆流、喷射式塔及风筒、风机、收水器等辅件。门、窗、轻型采光建筑、格栅、活动房、冷库、公园亭、台、报亭等。
玻璃钢管、罐、槽等防腐产品及工程:包括大、中、小口径管道、管件、阀门、贮罐、贮槽、格栅、填仓板、塔器、烟囱、防腐地面及建筑防腐等。
玻璃钢车辆:火车双层客车及零部件、窗框、汽车车身、保险杠、火车通风道、弹簧板等。
玻璃钢船艇:包括游艇、救生艇、交通艇、渔船、快艇、舢舨、养殖船、冲锋舟等。
玻璃钢游乐设备:包括大型游艺机、大型水上乐园、儿童乐园。
玻璃钢交通设备、劳保及保安用品:包括公路牌、路标、人行桥、灯具、电缆盒、测量标尺、头盔、收亭、防爆器材、井盖等。
玻璃钢卫生设备:浴缸、洗漱台、便器、镜架、整体卫生间、垃圾箱。
节能玻璃钢产品;包括轴流风机、离心风机、太阳能热水器、风力发电机等。
玻璃钢食品容器:高位水箱、食品运输罐、饮料罐。
玻璃钢城市雕塑、字体、工艺品和贴骨工艺。
玻璃钢家具:包括座椅、快餐桌、成套家具、电话亭、柜台等。
玻璃钢机电、矿用、轻纺产品:包括防护罩、格栅、干式变压器、互感器、高压拉杆、计算机房、电器开关、SMC卫星天线、铜箔板、服装模特、通风管道、棉条筒等。
玻璃钢运动器材和音乐舞蹈器材:包括网球拍、双杠、单杠、助跳板、赛艇、道具等。
UPR的非玻璃钢应用领域大致如下:
包括水晶工艺品、不透明各种造型工艺品等
钮扣 :各种聚酯钮扣制品。
人造石:包括人造大理石、人造玛瑙、人造花岗岩等
涂层:包括家俱涂层、钢琴、电视机、收音机外壳、缝纫机台板以及自行车罩光漆等。
原子灰 :汽车修补用聚酯腻子等。
其它:包括锚固剂、电器浇铸、增韧剂、粘接剂等
装璜专家
主链中含有-CH匉CH-双键的一种线型结构(见线型高分子)聚酯树脂,能与烯类单体,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后,在引发剂和促进剂的作用下,于常温下聚合成不溶、不熔产物。不饱和聚酯的英文缩写为UP。 聚合 最早的工业产品是在第二次世界大战期间生产的。典型产品是由1,2-丙二醇、顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐缩聚先得到不饱和聚酯,再加入苯乙烯单体(使单体含量为18%~40%),在引发剂作用下,苯乙烯与不饱和聚酯中的双键发生共聚交联反应,从原来的可流动的粘稠液体变为不溶、不熔热固性树脂。由于交联程度过高时树脂会变脆,在合成中常加入饱和的二元酸来控制交联程度。也可用己二酸代替邻苯二甲酸酐,可得韧性较好的制品。不饱和二元酸也可用反丁烯二酸、衣康酸等。二元醇最常用的是1,2-丙二醇,有时也用乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇等。但用乙二醇时,制得的不饱和聚酯与苯乙烯的混溶性能很差,因此要与其他的二元醇混合使用,以降低聚酯的结晶性,改进其与苯乙烯的混溶性。共聚单体也可用甲基丙烯酸甲酯,能得耐候性较好的聚酯制品。 具体过程是将1,2-丙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐三者以1.1:0.67:0.33的摩尔比混合,在氮或二氧化碳的气氛中,于 150~200℃ 进行缩合聚合十几小时,直到生成低酸值的聚酯(分子量为1000~2500)。冷却至90℃左右,用含有对苯二酚阻聚剂(占树脂总量的0.01%)的苯乙烯稀释,其用量以摩尔计为不饱和酸的1.5~2.0倍。在室温下可贮存数月到一年以上。 固化 有室温固化和热固化两种:①室温固化,向上述制得的不饱和聚酯溶液中分别加入引发剂(例如过氧化苯甲酰、环己酮过氧化物等)和促进剂(如N,N-二甲基苯胺、钴盐),使聚酯液在室温下先形成凝胶,再进行固化。②热固化,可以只加过氧化苯甲酰引发剂,加热至100℃左右而固化。无论是室温固化还是热固化,其反应都是首先由引发剂分解产生的初级自由基引发苯乙烯聚合,形成低聚体的活性自由基,然后再连接到不饱和聚酯主链上的双键上,进行共聚交联反应。此外,也可用紫外线、电子束、γ射线等辐照固化。 应用 主要是制作玻璃钢制品,用于造船、建筑材料、运输器材、化工设备等。非增强的不饱和聚酯树脂主要用于涂料、装饰铸塑件、电器铸塑、聚酯腻子和胶泥等。