不飽和聚酯樹脂固化和增稠特性的研究.pdf

1、本文用二價(jià)堿土金屬氧化物、氫氧化物增稠不飽和聚酯樹脂，并研究了增稠樹脂的固化特性，旨在為模塑料的開發(fā)及其應(yīng)用提供一些基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)和研究方法。 首先，采用SPI法和差示掃描量熱法（DSC）研究了引發(fā)劑、低收縮樹脂（LPA）對(duì)凝膠時(shí)間、固化時(shí)間、放熱峰溫度的影響，并從動(dòng)力學(xué)角度分析了固化反應(yīng)特性。 結(jié)果表明：UPR固化體系選擇TBPB為引發(fā)劑，用量1～2phr，確定了固化溫度為120℃和后固化溫度為180℃；LPA與固化樹脂

2、的相容性不好；固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)分別為：頻率因子A=1.71*109，表觀活化能E=74.3kJ·mol-1，反應(yīng)級(jí)數(shù)n=0.916；等溫固化時(shí)，當(dāng)反應(yīng)程度達(dá)到0.7左右，反應(yīng)速率降低，固化反應(yīng)由動(dòng)力學(xué)控制轉(zhuǎn)向擴(kuò)散控制。 其次，研究了增稠劑種類、用量、環(huán)境溫度、增稠時(shí)間、微量加水量、復(fù)配增稠劑等重要因素對(duì)不飽和聚酯樹脂增稠特性的影響，選擇合適的增稠劑；通過酸值、傅立葉紅外光譜（FTIR）以及凝膠滲透色譜（GPC）測(cè)定，推斷了不飽

3、和聚酯樹脂的增稠機(jī)理。 結(jié)果表明：樹脂體系選擇氧化鎂為增稠劑，用量為2～4 phr；增稠溫度為 40℃，微量水加速初期增稠，但抑制后期增稠；氫氧化鈣在復(fù)配體系中能延緩初期增稠，而促進(jìn)后期增稠；酸值測(cè)定和紅外光譜說明不飽和聚酯分子的羧基參與增稠反應(yīng)，生成的水使分子間產(chǎn)生氫鍵；GPC測(cè)定證實(shí)分子量的增長(zhǎng)是導(dǎo)致不飽和聚酯樹脂粘度變大的主要因素；不飽和聚酯樹脂增稠機(jī)理是堿土金屬氧化物、堿土氫氧化物和UPR的端羧基發(fā)生離子反應(yīng)使不飽和聚酯

4、分子鏈擴(kuò)展、生成的水產(chǎn)生氫鍵、分子鏈相互纏結(jié)共同導(dǎo)致不飽和聚酯樹脂糊的粘度增加。 最后，以DSC法研究氧化鎂增稠不飽和聚酯樹脂的固化特性，并推導(dǎo)固化體系工藝參數(shù)，并測(cè)定等溫固化條件下樹脂的固化特性；通過掃描電鏡（SEM）分析了樹脂在不同固化程度時(shí)的形貌特征；通過紅外光譜（FTIR）分析以及可溶份含量測(cè)定，分析樹脂的后處理工藝參數(shù)；測(cè)定玻纖增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂的力學(xué)性能。 結(jié)果表明：樹脂粘度增加導(dǎo)致固化反應(yīng)的特征溫度移向高

5、溫，且放熱量變?。还袒w系工藝參數(shù)是：凝膠溫度，固化溫度以及后處理溫度分別為115℃、118℃、181℃；等溫固化時(shí)，隨增稠劑含量增加，達(dá)到反應(yīng)速率最大的時(shí)間和反應(yīng)結(jié)束時(shí)間都延長(zhǎng)，反應(yīng)程度也趨于降低；等溫固化溫度越高，反應(yīng)速率變化越大，樹脂最終反應(yīng)程度也越大；SEM分析說明：增稠反應(yīng)導(dǎo)致樹脂中聚酯分子聚集態(tài)微團(tuán)的形成，并使微團(tuán)內(nèi)苯乙烯和聚酯分子在固化反應(yīng)中活性降低；不飽和聚酯樹脂固化后再經(jīng)180℃后處理2h，反應(yīng)基本達(dá)到完全；當(dāng)玻纖含量