不饱和聚酯树脂固化性能试验研究

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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”。

不饱和聚酯树脂固化程度的评定

不饱和聚酯树脂固化程度的评定

不饱和聚酯树脂固化程度的评定不饱和聚酯树脂是一种常用的固化材料,广泛应用于涂料、胶黏剂、复合材料等领域。

固化程度是评定不饱和聚酯树脂性能的重要指标之一。

本文将从固化程度的定义、评定方法和影响因素等方面进行探讨。

一、固化程度的定义不饱和聚酯树脂的固化程度是指树脂体系中反应物与产物的摩尔比。

通常情况下,固化程度越高,树脂体系的性能越优越。

二、评定方法1. 热分析法:利用差热分析(DSC)或热重分析(TGA)等热分析技术,通过测量样品在升温过程中的热响应或质量变化,来评定固化程度。

固化程度越高,样品的热响应或质量变化越大。

2. 硬度测试法:通过测量固化后的样品硬度,来评定固化程度。

一般采用巴氏硬度计或洛氏硬度计等硬度测试仪器进行测量。

固化程度越高,样品的硬度越大。

3. 动态力学分析法:利用动态力学分析仪(DMA)等仪器,通过测量样品在一定振动频率下的动态力学性能变化,来评定固化程度。

固化程度越高,样品的动态力学性能变化越明显。

4. 化学分析法:通过对固化后的样品进行化学分析,测定反应物和产物的摩尔比,来评定固化程度。

常用的化学分析方法有红外光谱法、核磁共振法等。

三、影响因素1. 固化剂种类和用量:不同种类和用量的固化剂对固化程度有较大影响。

合理选择和控制固化剂种类和用量,可以提高固化程度。

2. 温度和时间:固化反应是一个时间与温度相关的过程。

通常情况下,提高温度和延长固化时间,可以增加固化程度。

3. 混合均匀性:不饱和聚酯树脂与固化剂的混合均匀性对固化程度有重要影响。

如果混合不均匀,会导致部分区域固化程度低,影响材料性能。

4. 环境条件:固化程度受环境条件(如湿度、氧气含量等)的影响较大。

在潮湿或氧气充足的环境中,固化程度可能降低。

固化程度是评定不饱和聚酯树脂性能的重要指标之一。

通过合理选择固化剂种类和用量、控制温度和时间、保证混合均匀性以及考虑环境条件等因素,可以提高固化程度,进而优化不饱和聚酯树脂的性能。

不饱和聚酯树脂增稠特性和固化行为的研究

不饱和聚酯树脂增稠特性和固化行为的研究





时问 /h
时间 / h
的假象, 使测试结果不能反映实际情况 , 所以存放时 必须在上面加盖一层防止苯乙烯挥 发的薄膜 , 并贮
存 在 带盖 的金属 罐 内 , 完立 即 密封好 , 测 能较 有效 地
稠 j不饱和聚酯 ( P , u )树脂分子 的端羧 基提供 了增稠反应 的可能性 , 常用作 S MC的基体树脂 。
13 树脂 糊 的制备 及增 稠 .
Mg / O 份
2 8 5 6 2
4 5
C ( H)/ a O 2 份
6 3 2 2 6
2l
4 4 2 3 3
2 5
4 35 5 35 3
3 4 0
6 32 3 22 9
2 5 6
8 30 3 2 41
粘度增长愈快 , 若用量过 多 , 但 材料的耐水性 会下
降 。 同 Mg O相 比 ,a O C ( H)初期 增稠 速 度 慢 , 能 可
收稿 日期 :0 6O -3 2 0 - 12
维普资讯
38
工程 塑料应用
20 0 6年 , 3 第 4卷, 4期 第
2l 8
30 6 36 4
31 6

26 5
3 7
2 2
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26 9
24 5
12 9
注 : 有 测 试 均 在 环 境 温 度 2 ℃进 行 。 所 5
从 图 1和表 1 以看 出 , 稠 剂用 量愈 多 , 脂 可 增 树
将填料 C C 引发剂 T P aO 、 B B加入 到 u P树脂 中, 得到 u 树脂糊 。称取一定量 的 u 树脂糊倒人 P P 烧杯中 , 比例加入增稠剂, 按 混合均匀, 再放人烘箱 中稠化。试样会因苯乙烯大量挥发而造成不断增稠

不饱和聚酯树脂BPO/DMA固化体系的研究

不饱和聚酯树脂BPO/DMA固化体系的研究
tep s c r gb n f esn ei rp r e , e ua  ̄ n t ce s db 0 a dw tra srt n h o t u n e e t y t t p et s f x rl e ghi i rae y5 % n ae b opi i i t h h c o i l s sn o i rd c d a o t O . s e u e u % b 5 Ke r s U R ;N , dmeh l in ;c rn t o tmp rtr ywo d : P N- i tya l e u ga m e eau e n i i o r
)u2 (・ J 2冲击试验机 ;J L 系列万能试验机 ;Z 一 D F 中用的最多的一类树脂 , 广泛应用 于手糊 、 喷射 、 缠 65 00型真 空干燥 箱 ; H - 5环 水真 空泵; 具 , S B9 . 模 5 0 绕、 模压等生产工艺中。常用 室温固化体系是过氧 2 0 mm ×2 0 mm 。
性能及吸水性的影响 , 并进一步研究 了后 固化处理 对固化物性能的影响。
法测定 。 12 3 浇铸体的制作 .. 按各配方混合好树脂溶液 ,
化酮( 甲乙酮、 己酮 ) 钴盐及过氧化苯甲 叔胺 环 / 两种¨ 。目 J 前高校学生大型专业实验多采用前者。 纯净的过氧化甲乙酮是不饱和聚酯树脂聚合的高效 引发剂 , 由于其 闪点 高 。 但 对热 、 碰撞 、 撞击 十分敏
1 2 实验方 法 .
不饱和聚酯树脂 ( P ) U R 是聚合 物基复合材料
o P % u d rn r l t s h r do ti h et ai f R: P D f O i2 B s n e oma mo p eea banteb s t o a n r o UP B O: MA 0 : . 0 2a d i 1 0 2 O: . s n

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

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。

高性能不饱和聚酯树脂的研究

高性能不饱和聚酯树脂的研究

验结果表 明: 鼠环戊二烯的引入 , 在保留树脂制品原有力学性能的基础上, 赋予树脂优畀的表干性 , 并提 高了
树 脂 的耐 酸、 、 湿的能 力。 碱 潮
关键词 : 鼠环戊二烯; 改性 i 不饱和聚酯 ; 表干性 中图分 类号 :Q3 34 文 献标识 码 : T 2 . 2 A 不饱和聚酯树脂( 简称 U R 由不饱和二元酸( P ) 或酸酐 )饱和二元酸( 、 或酸酐) 与二元醇 ( 饱和或不饱和 的醇) 烃熔融缩聚而形成 , 其分子结构中含有非芳香族的不饱和双键 的线型不饱和聚酯树脂 。该线型树脂与 不饱和交链单体交联 固化形成具有网状结构的热 固性树脂[ 。U R首先由美 国橡胶公司于 14 ・ P 92年实现 工业化 , 当时主要用在军事上【 。由于不饱 和聚酯树脂 具有许 多优点 :】 优 良的工艺性能 i2 树脂颜色 3 J () () 浅 ;3 配方设计灵活 ;4原料来源丰富, () () 价格低廉 ;5 以 U R作为基体 , () P 玻璃纤维作为增强材料的复合材 料( P )其强度高、 F, , e 质量轻 J 1 。因此 , P U R现在被广泛应用于工业 、 农业 、 交通 、 建筑以及 国防工业 。尽管 不饱和聚酯树脂具有许多其它材料所不具备的独特优点, 但也存在一 些不足 , : 固化过程 中体积收缩率 如 在 大、 易燃 、 耐腐蚀性不够高、 空气中的氧往往对聚合产生阻聚作用等 , 尤其是氧阻聚给该产品在一些寒冷地带 的应用带来 了很大困难 , 使得其制品的表面不能完全干燥 , 而出现发粘现象 , 单元操作周期较长, 产品的表面 质量也不高 , 因此限制了其应用范围。本文主要通过对不饱和聚酯树脂进行改性以提高树脂制品的表面干 燥性 , 探索出不降低产品的原有性能 , 不提高成本, 并对废物进行利用的途径 。

UV固化耐热不饱和聚酯树脂的制备与性能研究

UV固化耐热不饱和聚酯树脂的制备与性能研究

TO , P n 其中 n T O在树脂体系中的质量分数 。在 为 P 搅 拌和 室温条 件下 , 05gB 将 . MD溶 解 于 3m MF LD 中, 而后加人定 量 的 T O, 成 的体 系记为 B D P 组 M/ T O , 中 为 T O在树 脂体 系 中 的质 量分 数 。 P n其 P 将配好 的各树脂体系放在聚对苯二 甲酸乙二酯 薄膜上 , 后再 盖上 聚 乙烯 薄膜 , 然 放入 u V固化 机 中
固化一 定 的时 间 , 到 固化 膜 。u 固化 采 用 1 0 得 V 0 0
W 高压汞 灯 , 距 为 1 m。 灯 0c
14 性能 测试及 表征 .
脂进行改性 , 以提高 u 可 P树脂 的耐热性。但是这
些 研究 中 ,MD与 U B P的 固化成 型 方 式无 一 例 外 均
/ ■

U U 11苯 乙烯 的质 量 分 数 约 为 3 % , 锡 P:P 9 , 5 无
蓝 星化工新 材料 股份 有 限公 司 ;
B MD: 安双 马新 材料有 限公 司 ; 西 24 6三 甲基苯 甲酰 基 . 苯基 氧化 磷 ( P : ,,. 二 T O) 上海 光 固化 研究 所 ; Ⅳ, ’ 甲基 甲酰胺 ( MF : 津大茂 化 学试 剂 Ⅳ二 D )天
12 主要设 备 、 器 . 仪
傅立叶变 换红外 光谱 ( TR 仪 : i l 70 F I ) Nc e 50 ot
型 , 国 T em lco 司 ; 美 hx oEet n公 r 热重 ( G) T 分析 仪 :D 90型 , 国 T su S T26 美 AI t — nr
领域。
元素 分 析仪 : A 10 H O—S型 , E I1C N 意大 利 卡 劳

不饱和聚酯树脂研究报告

不饱和聚酯树脂研究报告

不饱和聚酯树脂研究报告不饱和聚酯树脂是一种非常常见的高分子材料,具有优异的性能,比如高强度、耐候性和耐化学性等。

在工业生产和日常生活中,被广泛应用于制造船舶、家具、汽车和电子产品等各种领域。

本文将针对不饱和聚酯树脂的特点、研发及应用做一个简要介绍。

一、不饱和聚酯树脂的特点不饱和聚酯树脂是一种由不饱和聚酯、交联剂和促进剂等组成的材料。

它具有以下4个突出的特点。

1、高强度:不饱和聚酯树脂本身具有高强度的特点,可以制成高强度的产品。

2、耐化学性:不饱和聚酯树脂有着很好的耐化学性能,不易受化学品腐蚀。

3、耐紫外线照射:不饱和聚酯树脂的材料在日晒雨淋等环境下不会出现劣化现象。

4、外观美观:通过加工和涂装处理,不饱和聚酯树脂可以制成各种外观美观的产品。

二、不饱和聚酯树脂的研发现状随着人工合成化学的发展,不饱和聚酯树脂的合成技术也得到了极大的发展。

现在主要有以下几种合成方法。

1、聚酯法:这是一种常见的不饱和聚酯树脂合成方法,通过平稳的聚酯反应,令聚酯链延伸到一定程度后,与环氧基团或不饱和胁迫烯烃等交联剂反应,形成树脂材料。

2、开环聚合法:这是一种相对简单的合成方法,通过开环反应,将環氧基团或苯乙烯等不饱和脂肪膴剂加入反应中,从而获得不饱和聚酯树脂。

3、聚加成型法:这是一种不饱和聚酯树脂的新型合成方法,将加成型单体引入聚酯链中,使多级反应发生,产生不饱和聚酯树脂。

三、不饱和聚酯树脂的应用不饱和聚酯树脂的应用非常广泛,常见的应用有:1、风电叶片制造:不饱和聚酯树脂是风电叶片的重要材料之一,可以制成强度高、耐风吹雨打的叶片。

2、汽车制造:不饱和聚酯树脂被广泛应用于汽车外壳的制造,使汽车在强度、硬度和安全性能等方面得到充分保障。

3、化工设备制造:不饱和聚酯树脂具有耐腐蚀的特性,因此在化工设备制造中,作为一种优秀的耐腐材料,被广泛地应用。

4、水上运动设备制造:作为一种轻质、坚固且具有高硬度的材料,不饱和聚酯树脂被广泛地应用于水上设施和运动器材制造领域。

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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。

由于DMA的加入可造成树脂固化产品的颜色变深,脆性增大,一般情况下DMA的加入量不超过0.9%;3)196D不饱和聚酯树脂属于DCPD型不饱和聚酯树脂,气干性是该类树脂的最大特点,一般情况下,不受固化体系及其成分的影响。

按照不饱和聚酯树脂GB/T8237-2005要求,DCPD型不饱和聚酯树脂(196D不饱和聚酯树脂属于DCPD型)浇铸体的巴氏硬度应≥36;不饱和聚酯树脂加工成型过程中,要求树脂的放热峰温度在135℃以上,凝胶与固化时间差越短越好,这样既可保证产品质量,又能提高生产效率,所以树脂在加工成型过程中加入一定量的DMA是非常必要的。

2.2固化体系不同对196D不饱和聚酯树脂固化性能的影响
表2-2为采用不同固化体系时,196D不饱和聚酯树脂固化性能数据。

由表2数据可知,采用MEKP/CoⅡ/DMA固化体系,196D不饱和聚酯树脂的固化性能最好,且浇铸体巴氏硬度为37(≥36),符合GB/T8237-2005要求,放热峰温度(144.5℃)较高,固化与凝胶时间差(5.1min)较小,更符合196D 不饱和聚酯树脂的固化成型要求,因而,MEKP/CoⅡ/DMA是196D不饱和聚酯树脂的最好固化体系,究其原因是1)不饱和聚酯树脂的固化机理是固化体系发生氧化还原反应产生自由基,自由基引发树脂体系中双键中的Π键打开产生自由基,自由基之间发生反应使树脂固化成型。

2)196D不饱和聚酯树脂属于DCPD 型不饱和聚酯树脂,是一种活性较低的树脂,MEKP/CoⅠ、MEKP/CoⅡ和BPO/DMA是二元固化体系,是单促进剂体系,前二者的缺点是潮气的阻聚作用强,对树脂中杂质(包括填料)的敏感性强,不能使活性低的不饱和聚酯树脂完全固化,后者的缺点是空气的阻聚作用强,不能使活性低的不饱和聚酯树脂完全固化,MEKP/CoⅡ/DMA固化体系是三元固化体系,是双促进剂体系,克服了二元单促进剂体系的缺点,屏蔽或减少环境对固化的影响,可使不饱和聚酯树脂,特别是低活性不饱和聚酯树脂快速、完全固化,提高放热峰温度和固化速度,进而提高树脂的固化度,增加树脂浇铸体的硬度。

3.结论
综上所述,不饱和聚酯树脂固化性能差会给施工生产带来不便,影响到施工的质量。

本文在DCPD型不饱和聚酯树脂固化成型中应用了MEKP/CoⅡ/DMA 固化体系,该体系固化快,能够满足生产的需求,在不饱和聚酯树脂施工生产中具有推广应用价值。

参考文献:
[1]不饱和聚酯树脂室温固化体系研究进展[J].袁学会,刘方方,冯倩男.山东化工.2014(05)
[2]不饱和聚酯树脂BPO/DMA/MHPT固化体系的研究[J].刘方方,袁学会.粘接.2016(02)。

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