1. 不飽和聚酯樹脂的固化原理
具有粘性的可流動的不飽和聚酯樹脂,在引發劑存在下發生自由基共聚合反應,而生成性能穩定的體型結構的過程稱為不飽和聚酯的固化。
發生在線型聚酯樹脂分子和交聯劑分子之間的自由基共聚合反應,其反應機理同前述自由基共聚反應的機理基本相同,所不同的它是在具有多個雙鍵的聚酯大分子(即具有多個官能團)和交聯劑苯乙烯的雙鍵之間發生的共聚,其最終結果,必然形成體型結構。
固化的階段性
不飽和聚酯樹脂的整個固化過程包括三個階段:
凝膠——從粘流態樹脂到失去流動性生成半固體狀有彈性的凝膠;
定型——從凝膠到具有一定硬度和固定形狀,可以從模具上將固化物取下而不發生變形;
熟化——具有穩定的化學、物理性能,達到較高的固化度。
一切具有活性的線型低聚物的固化過程,都可分為三個階段,但由於反應的機理和條件不同,其三個階段所表現的特點也不同。不飽和聚酯樹脂的固化是自由基共聚反應,因此具有鏈鎖反應的性質,表現在三個階段上,其時間間隔具有較短的特點,一般凝膠到定型有時數個小時就可完成,再加上不飽和聚酯在固化時系統內無多餘的小分子逸出,結構較為緊密,因此不飽和聚酯樹脂和其他熱固性樹脂相比具有最佳的室溫接觸成型的工藝性能。
引發劑
用於不飽和聚酯樹脂固化的引發劑與自由基聚合用引發劑一樣,一般為有機過氧化合物。各類有機過氧化合物的特性,通常用活性氧含量,臨界溫度和半衰期等表示。
活性氧含量
活性氧含量又稱為有效氧含量。對於純粹的過氧化物,活性氧含量是代表有機過氧化物純度的指標。實際上,由於純粹有機過氧化物貯存的不安定性,通常與惰性稀釋劑如鄰苯二甲酸二丁酯等混合配製,以利於貯存和運輸。
臨界溫度
過氧化物受熱分解形成自由基時所需的最低溫度稱為臨界溫度。一般在臨界溫度以上才發生引發反應,這可從固化放熱效應反映出來。臨界溫度是不飽和聚酯樹脂固化時應用的工藝指標。
半衰期
半衰期是指在給定溫度條件下,有機過氧化物分解一半所需要的時間。實際應用上,可用下面兩種方法表示半衰期,一種是給定溫度下的時間,另一種是給定時間下的溫度,它們都是引發劑活性的標志。顯然,有機過氧化物的半衰期愈短,其活性也就愈大。
引發劑的種類雖然很多,但不飽和聚酯樹脂固化最常用的主要是兩種,即國產1 號引發劑和2號引發劑。
1號引發劑是50%過氧化環已酮糊。過氧化環已酮是幾種化合物的混合物,外觀是白色粉沫或硬塊,易溶於苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的過氧化環已酮和鄰苯二甲酸二丁酯組成的1號引發劑,呈糊狀,久置後分層,上層為透明溶液,下層是白色沉澱物,使用時必須攪拌均勻成糊狀。
過氧化甲乙酮具有與過氧化環已酮類似的特性,一般配成鄰苯二甲酸二甲酯的50%溶液使用,該溶液無色透明,不含懸浮物,使用時不需要攪拌。
2. 不飽和聚酯樹脂固化劑
不飽和聚酯樹脂在常溫使用固化劑有過氧倫甲乙酮和過氧化環巳酮,最常用是過氧化甲專乙酮,添加比例屬為千分之二至百分之二不等,具體看做什麼製品而定,太少產品固化不完全,太多會暴聚,總之根據實際情況添加,凝膠快慢主要靠促進劑多少調整,固化劑相對固定,濕度大時候多添加促進劑,溫度較低多添加固化劑。
以上兩種固化劑又稱為引發劑、或催化劑,都是過氧化物,都是易燃易爆品。
3. 191不飽和聚酯樹脂性質
不飽和聚酯樹脂的相對密度在1.11~1.20左右,固化時體積收縮率較大,固化專樹脂的一些物理性質如下屬: ⑴耐熱性。絕大多數不飽和聚酯樹脂的熱變形溫度都在50~60℃,一些耐熱性好的樹脂則可達120℃。紅熱膨脹系數α1為(130~150)×10-6℃。 ⑵力學性能。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強度。 ⑶耐化學腐蝕性能。不飽和聚酯樹脂耐水、稀酸、稀鹼的性能較好,耐有機溶劑的性能差,同時,樹脂的耐化學腐蝕性能隨其化學結構和幾何開關的不同,可以有很大的差異。
4. 不飽和聚酯樹脂調配後,5分鍾就出現凝膠是什麼原因
調配後是不是加了固化劑和促進劑後了,正常的不飽和聚酯樹脂加完固化劑和促進劑後的凝回膠時間就是在幾分答鍾到十幾分鍾的,如果你覺得太快了來不及施工可以用多少調多少,一次不要調配太多,如有問題加qq聊 1647741649
5. 經常接觸不飽和聚酯樹脂對人體有什麼害處
不飽和聚酯是不飽和二元羧酸(或酸酐)或它們與飽和二元羧酸(或酸酐)組成的混合酸與多元醇縮聚而成的,具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。通常,聚酯化縮聚反應是在190~220℃進行,直至達到預期的酸值(或粘度)。在聚酯化縮反應結束後,趁熱加入一定量的乙烯基單體,配成粘稠的液體,這樣的聚合物溶液稱之為不飽和聚酯樹脂。 ■ 不飽各聚酯樹脂的物理和化學性質 1、物理性質 不飽和聚酯樹脂的相對密度在1.11~1.20左右,固化時體積收縮率較大,固化樹脂的一些物理性質如下: ⑴耐熱性。絕大多數不飽和聚酯樹脂的熱變形溫度都在50~60℃,一些耐熱性好的樹脂則可達120℃。紅熱膨脹系數α1為(130~150)×10-6℃。 ⑵力學性能。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強度。 ⑶耐化學腐蝕性能。不飽和聚酯樹脂耐水、稀酸、稀鹼的性能較好,耐有機溶劑的性能差,同時,樹脂的耐化學腐蝕性能隨其化學結構和幾何開關的不同,可以有很大的差異。 ⑷介電性能。不飽和聚酸樹脂的介電性能良好。 2、化學性質 不飽和聚酯是具有多功能團的線型高分子化合物,在其骨架主鏈上具有聚酯鏈鍵和不飽和雙鍵,而在大分子鏈兩端各帶有羧基和羥基。 主鏈上的雙鍵可以和乙烯基單體發生共聚交聯反應,使不飽和聚酯樹脂從可溶、可熔狀態轉變成不溶、不熔狀態。 主鏈上的酯鍵可以發生水解反應,酸或鹼可以加速該反應。若與苯乙烯共聚交聯後,則可以大大地降低水解反應的發生。 在酸性介質中,水解是可逆的,不完全的,所以,聚酯能耐酸性介質的侵蝕;在鹼性介質中,由於形成了共振穩定的羧酸根陰離子,水解成為不可逆的,所以聚酯耐鹼性較差。 聚酯鏈末端上的羧基可以和鹼土金屬氧化物或氫氧化物[例如MgO,CaO,Ca(OH)2等]反應,使不飽和聚酯分子鏈擴展,最終有可能形成絡合物。分子鏈擴展可使起始粘度為0.1~1.0Pa·s粘性液體狀樹脂,在短時間內粘度劇增至103Pa·s以上,直至成為不能流動的、不粘手的類似凝膠狀物。樹脂處於這一狀態時並未交聯,在合適的溶劑中仍可溶解,加熱時有良好的流動性 ■ 不飽和聚酯樹脂結構與性能的關系 迄今,國內外用作復合材料基體的不飽和聚酯(樹脂)基體基本上是鄰苯二甲酸型(簡稱鄰苯型)、間苯二甲酸型(簡稱間苯型)、雙酚A型和乙烯基酯型、鹵代不飽和聚酯樹脂等。 1、 鄰苯型不飽和聚酯和間苯型不飽和聚酯 鄰苯二甲酸和間苯二甲酸互為異構體,由它們合成的不飽和聚酯分子鏈分別為鄰苯型和間苯型,雖然它們的分子鏈化學結構相似,但間苯型不飽和聚酯和鄰苯型不飽和聚酯相比,具有下述一些特性:①用間苯型二甲酸可以製得較高分子量的間苯二甲酸不飽和致辭酯,使固化製品有較好的力學性能、堅韌性、耐熱性和耐腐蝕性能;②間苯二甲酸聚酯的純度度,樹脂中不殘留有間苯二甲酸和低分子量間苯二甲酸酯雜質;③間苯二甲酸聚酯分子鏈上的酯鍵受到間苯二甲酸立體位阻效應的保護,鄰苯二甲酸聚酯分子鏈上的酯鍵更易受到水和其它各種腐蝕介質的侵襲,用間苯二甲酸聚酯樹脂製得的玻璃纖維增強塑料在71℃飽和氯化鈉溶液中浸泡一年後仍具有相當高的性能。 2、 雙酚A型不飽和聚酯 雙酚A型不飽和聚酯與鄰苯型不飽和聚酸及間苯型不飽和聚酯大分子鏈的化學結構相比,分子鏈中易被水解遭受破壞的酯鍵間的間距增大,從而降低了酯鍵密度;雙酚A不飽和聚酯與苯乙烯等交聯劑共聚固化後的空間效應大,對酯基起屏蔽保護作用,阻礙了酯鍵的水解;而在分子結構中的新戊基,連接著兩個苯環,保持了化學瓜的穩定性,所以這類樹脂有較好的耐酸、耐鹼及耐水解性能。 3、 乙烯基樹脂 乙烯基樹脂又稱為環氧丙烯酸樹脂,是60年代發展起來的一類新型樹脂,其特點是聚合物中具有端基不飽和雙鍵。 乙烯基樹脂具有較好的綜合性能:①由於不飽和雙鍵位於聚合物分子鏈的端部,雙鍵非常活潑,固化時不受空間障礙的影響,可在有機過氧化物引發下,通過相鄰分子鏈間進行交聯固化,也可與單體苯乙烯其聚固化;②樹脂鏈中的R基團可以屏蔽酯鍵,提高酯鍵的耐化學性能和耐水解穩定性;③乙烯基樹脂中,每單位相對分子質量中的酯鍵比普通不飽和聚酯中少35%~50%左右,這樣就提高了該樹脂在酸、鹼溶液中的水解穩定性;④樹脂鏈上的仲羥基與玻璃纖維或其它纖維的浸潤性和粘結性從而提高復合材料的強度;⑤環氧樹脂主鏈,它可以賦與乙烯基樹脂韌性,分子主鏈中的醚鍵可使樹脂具有優異的耐酸性。 乙烯基樹脂的品種和性能,隨著所用原料的不同而有廣泛的變化,可按復合材料對樹脂性能的要求設計分子結構。 4、 鹵代不飽和聚酯 鹵代不飽和聚酯是指由氯茵酸酐(HET酸酐)作為飽和二元酸(酐)合成得到的一種氯代不飽和聚酯。 氯代不飽和聚酯樹脂一直是當作具有優良自熄性能的樹脂來使用的。但近年來研究表明氯代不飽和聚酯樹脂亦具有相當好的耐腐蝕性能,它在上些介質中耐腐蝕性能與雙酚A不飽和聚酯樹脂和乙烯基樹脂基本相當,而在某些例(例如濕氯)中的耐腐蝕性能則優於乙烯基樹脂和雙酚A不飽和聚酯樹脂。 熱濕氯在不飽和聚酯樹脂接觸後會發生反應而產生氯代的不飽和聚酯樹脂或稱"氯奶油"。由雙酚A不飽和聚酯 樹脂和乙烯基酯樹脂產生"氯奶油"性狀柔軟,濕氯可以通過該"氯奶油"層進一步(腐蝕)滲透,但由氯代不飽和聚酯產生"氯奶油"性狀堅硬,可以阻止濕氯的進一步(腐蝕)滲透。 多數這樣的樹脂都含有苯環,但是由於苯環上有取代基,進入人體內容易被代謝出來,所以對人體的傷害相對於苯來說大大降低了,是低毒性的。另外鹵代烴也有一定的毒性,對人體跟環境也有一定的危害。參考資料:http://..com/question/10180042.html?si=2
6. 不飽和聚酯樹脂的固化劑用量是多少
不飽和聚酯樹脂在常溫使用固化劑有過氧倫甲乙酮和過氧化環巳版酮,最常用是過氧化甲乙酮,權添加比例為千分之二至百分之二不等,具體看做什麼製品而定,太少產品固化不完全,太多會暴聚,總之根據實際情況添加,凝膠快慢主要靠促進劑多少調整,固化劑相對固定,濕度大時候多添加促進劑,溫度較低多添加固化劑。
以上兩種固化劑又稱為引發劑、或催化劑,都是過氧化物,都是易燃易爆品。
7. 不飽和聚酯樹脂的固化時要用什麼引發劑
在纖維增強塑料(FRP)的手糊成型中,最常用的引發劑是酮過氧化物,它們與促進劑組成氧化還原引發內體容系,可使聚酯粘結劑在室溫下凝膠、固化。促進劑加速有機過氧化物的分解,但過量促進劑對固化不利。對用於加熱固化的聚酯粘結劑(如SMC),選擇引發劑的主要依據為儲存期。
通常選用半衰期為10小時的、分解溫度比成型溫度高40℃的有機過氧化物為引發劑是合適的。為了防止固化製品開裂和翹曲,選用高濃度的低溫引發劑或混合型引發劑是可取的。在SMC工藝中,使用過氧化縮酮作引發劑要比目前通用的過氧化酯有更多的優點。
8. 不飽和聚酯樹脂對人體的危害
不飽和聚酯是不飽和二元羧酸(或酸酐)或它們與飽和二元羧酸(或酸酐)組成的混合酸與多元醇縮聚而成的,具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。通常,聚酯化縮聚反應是在190~220℃進行,直至達到預期的酸值(或粘度)。在聚酯化縮反應結束後,趁熱加入一定量的乙烯基單體,配成粘稠的液體,這樣的聚合物溶液稱之為不飽和聚酯樹脂。 ■ 不飽各聚酯樹脂的物理和化學性質 1、物理性質 不飽和聚酯樹脂的相對密度在1.11~1.20左右,固化時體積收縮率較大,固化樹脂的一些物理性質如下: ⑴耐熱性。絕大多數不飽和聚酯樹脂的熱變形溫度都在50~60℃,一些耐熱性好的樹脂則可達120℃。紅熱膨脹系數α1為(130~150)×10-6℃。 ⑵力學性能。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強度。 ⑶耐化學腐蝕性能。不飽和聚酯樹脂耐水、稀酸、稀鹼的性能較好,耐有機溶劑的性能差,同時,樹脂的耐化學腐蝕性能隨其化學結構和幾何開關的不同,可以有很大的差異。 ⑷介電性能。不飽和聚酸樹脂的介電性能良好。 2、化學性質 不飽和聚酯是具有多功能團的線型高分子化合物,在其骨架主鏈上具有聚酯鏈鍵和不飽和雙鍵,而在大分子鏈兩端各帶有羧基和羥基。 主鏈上的雙鍵可以和乙烯基單體發生共聚交聯反應,使不飽和聚酯樹脂從可溶、可熔狀態轉變成不溶、不熔狀態。 主鏈上的酯鍵可以發生水解反應,酸或鹼可以加速該反應。若與苯乙烯共聚交聯後,則可以大大地降低水解反應的發生。 在酸性介質中,水解是可逆的,不完全的,所以,聚酯能耐酸性介質的侵蝕;在鹼性介質中,由於形成了共振穩定的羧酸根陰離子,水解成為不可逆的,所以聚酯耐鹼性較差。 聚酯鏈末端上的羧基可以和鹼土金屬氧化物或氫氧化物[例如MgO,CaO,Ca(OH)2等]反應,使不飽和聚酯分子鏈擴展,最終有可能形成絡合物。分子鏈擴展可使起始粘度為0.1~1.0Pa·s粘性液體狀樹脂,在短時間內粘度劇增至103Pa·s以上,直至成為不能流動的、不粘手的類似凝膠狀物。樹脂處於這一狀態時並未交聯,在合適的溶劑中仍可溶解,加熱時有良好的流動性 ■ 不飽和聚酯樹脂結構與性能的關系 迄今,國內外用作復合材料基體的不飽和聚酯(樹脂)基體基本上是鄰苯二甲酸型(簡稱鄰苯型)、間苯二甲酸型(簡稱間苯型)、雙酚A型和乙烯基酯型、鹵代不飽和聚酯樹脂等。 1、 鄰苯型不飽和聚酯和間苯型不飽和聚酯 鄰苯二甲酸和間苯二甲酸互為異構體,由它們合成的不飽和聚酯分子鏈分別為鄰苯型和間苯型,雖然它們的分子鏈化學結構相似,但間苯型不飽和聚酯和鄰苯型不飽和聚酯相比,具有下述一些特性:①用間苯型二甲酸可以製得較高分子量的間苯二甲酸不飽和致辭酯,使固化製品有較好的力學性能、堅韌性、耐熱性和耐腐蝕性能;②間苯二甲酸聚酯的純度度,樹脂中不殘留有間苯二甲酸和低分子量間苯二甲酸酯雜質;③間苯二甲酸聚酯分子鏈上的酯鍵受到間苯二甲酸立體位阻效應的保護,鄰苯二甲酸聚酯分子鏈上的酯鍵更易受到水和其它各種腐蝕介質的侵襲,用間苯二甲酸聚酯樹脂製得的玻璃纖維增強塑料在71℃飽和氯化鈉溶液中浸泡一年後仍具有相當高的性能。 2、 雙酚A型不飽和聚酯 雙酚A型不飽和聚酯與鄰苯型不飽和聚酸及間苯型不飽和聚酯大分子鏈的化學結構相比,分子鏈中易被水解遭受破壞的酯鍵間的間距增大,從而降低了酯鍵密度;雙酚A不飽和聚酯與苯乙烯等交聯劑共聚固化後的空間效應大,對酯基起屏蔽保護作用,阻礙了酯鍵的水解;而在分子結構中的新戊基,連接著兩個苯環,保持了化學瓜的穩定性,所以這類樹脂有較好的耐酸、耐鹼及耐水解性能。 3、 乙烯基樹脂 乙烯基樹脂又稱為環氧丙烯酸樹脂,是60年代發展起來的一類新型樹脂,其特點是聚合物中具有端基不飽和雙鍵。 乙烯基樹脂具有較好的綜合性能:①由於不飽和雙鍵位於聚合物分子鏈的端部,雙鍵非常活潑,固化時不受空間障礙的影響,可在有機過氧化物引發下,通過相鄰分子鏈間進行交聯固化,也可與單體苯乙烯其聚固化;②樹脂鏈中的R基團可以屏蔽酯鍵,提高酯鍵的耐化學性能和耐水解穩定性;③乙烯基樹脂中,每單位相對分子質量中的酯鍵比普通不飽和聚酯中少35%~50%左右,這樣就提高了該樹脂在酸、鹼溶液中的水解穩定性;④樹脂鏈上的仲羥基與玻璃纖維或其它纖維的浸潤性和粘結性從而提高復合材料的強度;⑤環氧樹脂主鏈,它可以賦與乙烯基樹脂韌性,分子主鏈中的醚鍵可使樹脂具有優異的耐酸性。 乙烯基樹脂的品種和性能,隨著所用原料的不同而有廣泛的變化,可按復合材料對樹脂性能的要求設計分子結構。 4、 鹵代不飽和聚酯 鹵代不飽和聚酯是指由氯茵酸酐(HET酸酐)作為飽和二元酸(酐)合成得到的一種氯代不飽和聚酯。 氯代不飽和聚酯樹脂一直是當作具有優良自熄性能的樹脂來使用的。但近年來研究表明氯代不飽和聚酯樹脂亦具有相當好的耐腐蝕性能,它在上些介質中耐腐蝕性能與雙酚A不飽和聚酯樹脂和乙烯基樹脂基本相當,而在某些例(例如濕氯)中的耐腐蝕性能則優於乙烯基樹脂和雙酚A不飽和聚酯樹脂。 熱濕氯在不飽和聚酯樹脂接觸後會發生反應而產生氯代的不飽和聚酯樹脂或稱"氯奶油"。由雙酚A不飽和聚酯 樹脂和乙烯基酯樹脂產生"氯奶油"性狀柔軟,濕氯可以通過該"氯奶油"層進一步(腐蝕)滲透,但由氯代不飽和聚酯產生"氯奶油"性狀堅硬,可以阻止濕氯的進一步(腐蝕)滲透。 多數這樣的樹脂都含有苯環,但是由於苯環上有取代基,進入人體內容易被代謝出來,所以對人體的傷害相對於苯來說大大降低了,是低毒性的。另外鹵代烴也有一定的毒性,對人體跟環境也有一定的危害。參考資料: http://..com/question/10180042.html?si=2
9. 不飽和聚酯樹脂凝膠時間受哪些因素影響
不飽和聚酯樹脂的固化是放熱反應,可分為三個階段:
膠凝階段:從加入促進劑版到不飽和聚酯樹權脂變成凝膠狀態的時間,是
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固化過程最重要的階段。
影響膠凝時間的因素:阻聚劑、引發劑和促進劑的加入量,交聯劑的蒸發損失,環境溫度和濕度等。
硬化階段:從樹脂開始膠凝到具有一定硬度,能把製品從模具上取下為止的時間。
完全固化階段:通常在室溫下進行,可能需要幾天至幾星期。
10. 不飽和聚酯樹脂的固化機理
常用的不飽和聚酯樹脂主要由線型不飽和樹脂和活性單體(一般是苯乙烯版)兩部分組成。兩者權都含有不飽和鍵,在一定的條件下(例如加入過氧化物引發劑、加熱、受紫外線照射等),就能進行自由基共聚和反應。這種反應實在按照鏈引發、鍵增長和鏈終止的歷程進行的。
在這一過程中伴隨著熱量的放出,液體樹脂的粘度迅速增大,硬度提高,最終變成了既不溶解也不熔融的固體。
根據需要在成型過程中可以加入增強材料如玻璃纖維,也可以不加增強材料,只加(或不加)不同的填料,前者即得到我們通常所說的玻璃鋼,後者可以製成人造大理石,人造瑪瑙等製品或作為表面塗層使用。
(10)凝膠不飽和聚酯樹脂擴展閱讀
使用配比:100份樹脂,加固化劑2~3份,促進劑1~2.5份。當溫度低需用加速劑時,加量為0.2~0.5%份。添加順序為:加速劑®促進劑®固化劑,並且每加一種時,都必須充分與樹脂混合均勻後,才可加入第二種。
注意事項:過氧化甲乙酮是潛在性爆炸物必須遠離火源、碰撞及避免陽光直射。儲藏在陰涼、通風處。但決不可與促進劑放在一起,二者相互混合會引起燃燒及爆炸。