1. 不饱和聚酯树脂的固化原理
具有粘性的可流动的不饱和聚酯树脂,在引发剂存在下发生自由基共聚合反应,而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯的固化。
发生在线型聚酯树脂分子和交联剂分子之间的自由基共聚合反应,其反应机理同前述自由基共聚反应的机理基本相同,所不同的它是在具有多个双键的聚酯大分子(即具有多个官能团)和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚,其最终结果,必然形成体型结构。
固化的阶段性
不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段:
凝胶——从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶;
定型——从凝胶到具有一定硬度和固定形状,可以从模具上将固化物取下而不发生变形;
熟化——具有稳定的化学、物理性能,达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程,都可分为三个阶段,但由于反应的机理和条件不同,其三个阶段所表现的特点也不同。不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应,因此具有链锁反应的性质,表现在三个阶段上,其时间间隔具有较短的特点,一般凝胶到定型有时数个小时就可完成,再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出,结构较为紧密,因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有最佳的室温接触成型的工艺性能。
引发剂
用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂与自由基聚合用引发剂一样,一般为有机过氧化合物。各类有机过氧化合物的特性,通常用活性氧含量,临界温度和半衰期等表示。
活性氧含量
活性氧含量又称为有效氧含量。对于纯粹的过氧化物,活性氧含量是代表有机过氧化物纯度的指标。实际上,由于纯粹有机过氧化物贮存的不安定性,通常与惰性稀释剂如邻苯二甲酸二丁酯等混合配制,以利于贮存和运输。
临界温度
过氧化物受热分解形成自由基时所需的最低温度称为临界温度。一般在临界温度以上才发生引发反应,这可从固化放热效应反映出来。临界温度是不饱和聚酯树脂固化时应用的工艺指标。
半衰期
半衰期是指在给定温度条件下,有机过氧化物分解一半所需要的时间。实际应用上,可用下面两种方法表示半衰期,一种是给定温度下的时间,另一种是给定时间下的温度,它们都是引发剂活性的标志。显然,有机过氧化物的半衰期愈短,其活性也就愈大。
引发剂的种类虽然很多,但不饱和聚酯树脂固化最常用的主要是两种,即国产1 号引发剂和2号引发剂。
1号引发剂是50%过氧化环已酮糊。过氧化环已酮是几种化合物的混合物,外观是白色粉沫或硬块,易溶于苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的过氧化环已酮和邻苯二甲酸二丁酯组成的1号引发剂,呈糊状,久置后分层,上层为透明溶液,下层是白色沉淀物,使用时必须搅拌均匀成糊状。
过氧化甲乙酮具有与过氧化环已酮类似的特性,一般配成邻苯二甲酸二甲酯的50%溶液使用,该溶液无色透明,不含悬浮物,使用时不需要搅拌。
2. 不饱和聚酯树脂固化剂
不饱和聚酯树脂在常温使用固化剂有过氧伦甲乙酮和过氧化环巳酮,最常用是过氧化甲专乙酮,添加比例属为千分之二至百分之二不等,具体看做什么制品而定,太少产品固化不完全,太多会暴聚,总之根据实际情况添加,凝胶快慢主要靠促进剂多少调整,固化剂相对固定,湿度大时候多添加促进剂,温度较低多添加固化剂。
以上两种固化剂又称为引发剂、或催化剂,都是过氧化物,都是易燃易爆品。
3. 191不饱和聚酯树脂性质
不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11~1.20左右,固化时体积收缩率较大,固化专树脂的一些物理性质如下属: ⑴耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50~60℃,一些耐热性好的树脂则可达120℃。红热膨胀系数α1为(130~150)×10-6℃。 ⑵力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。 ⑶耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。
4. 不饱和聚酯树脂调配后,5分钟就出现凝胶是什么原因
调配后是不是加了固化剂和促进剂后了,正常的不饱和聚酯树脂加完固化剂和促进剂后的凝回胶时间就是在几分答钟到十几分钟的,如果你觉得太快了来不及施工可以用多少调多少,一次不要调配太多,如有问题加qq聊 1647741649
5. 经常接触不饱和聚酯树脂对人体有什么害处
不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)或它们与饱和二元羧酸(或酸酐)组成的混合酸与多元醇缩聚而成的,具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)。在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。 ■ 不饱各聚酯树脂的物理和化学性质 1、物理性质 不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11~1.20左右,固化时体积收缩率较大,固化树脂的一些物理性质如下: ⑴耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50~60℃,一些耐热性好的树脂则可达120℃。红热膨胀系数α1为(130~150)×10-6℃。 ⑵力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。 ⑶耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。 ⑷介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。 2、化学性质 不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应,使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。 主链上的酯键可以发生水解反应,酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后,则可以大大地降低水解反应的发生。 在酸性介质中,水解是可逆的,不完全的,所以,聚酯能耐酸性介质的侵蚀;在碱性介质中,由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子,水解成为不可逆的,所以聚酯耐碱性较差。 聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物[例如MgO,CaO,Ca(OH)2等]反应,使不饱和聚酯分子链扩展,最终有可能形成络合物。分子链扩展可使起始粘度为0.1~1.0Pa·s粘性液体状树脂,在短时间内粘度剧增至103Pa·s以上,直至成为不能流动的、不粘手的类似凝胶状物。树脂处于这一状态时并未交联,在合适的溶剂中仍可溶解,加热时有良好的流动性 ■ 不饱和聚酯树脂结构与性能的关系 迄今,国内外用作复合材料基体的不饱和聚酯(树脂)基体基本上是邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。 1、 邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯 邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体,由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型,虽然它们的分子链化学结构相似,但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比,具有下述一些特性:①用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和致辞酯,使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能;②间苯二甲酸聚酯的纯度度,树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质;③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护,邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭,用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。 2、 双酚A型不饱和聚酯 双酚A型不饱和聚酯与邻苯型不饱和聚酸及间苯型不饱和聚酯大分子链的化学结构相比,分子链中易被水解遭受破坏的酯键间的间距增大,从而降低了酯键密度;双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空间效应大,对酯基起屏蔽保护作用,阻碍了酯键的水解;而在分子结构中的新戊基,连接着两个苯环,保持了化学瓜的稳定性,所以这类树脂有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能。 3、 乙烯基树脂 乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂,是60年代发展起来的一类新型树脂,其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。 乙烯基树脂具有较好的综合性能:①由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部,双键非常活泼,固化时不受空间障碍的影响,可在有机过氧化物引发下,通过相邻分子链间进行交联固化,也可与单体苯乙烯其聚固化;②树脂链中的R基团可以屏蔽酯键,提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性;③乙烯基树脂中,每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%~50%左右,这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性;④树脂链上的仲羟基与玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强度;⑤环氧树脂主链,它可以赋与乙烯基树脂韧性,分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。 乙烯基树脂的品种和性能,随着所用原料的不同而有广泛的变化,可按复合材料对树脂性能的要求设计分子结构。 4、 卤代不饱和聚酯 卤代不饱和聚酯是指由氯茵酸酐(HET酸酐)作为饱和二元酸(酐)合成得到的一种氯代不饱和聚酯。 氯代不饱和聚酯树脂一直是当作具有优良自熄性能的树脂来使用的。但近年来研究表明氯代不饱和聚酯树脂亦具有相当好的耐腐蚀性能,它在上些介质中耐腐蚀性能与双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂基本相当,而在某些例(例如湿氯)中的耐腐蚀性能则优于乙烯基树脂和双酚A不饱和聚酯树脂。 热湿氯在不饱和聚酯树脂接触后会发生反应而产生氯代的不饱和聚酯树脂或称"氯奶油"。由双酚A不饱和聚酯 树脂和乙烯基酯树脂产生"氯奶油"性状柔软,湿氯可以通过该"氯奶油"层进一步(腐蚀)渗透,但由氯代不饱和聚酯产生"氯奶油"性状坚硬,可以阻止湿氯的进一步(腐蚀)渗透。 多数这样的树脂都含有苯环,但是由于苯环上有取代基,进入人体内容易被代谢出来,所以对人体的伤害相对于苯来说大大降低了,是低毒性的。另外卤代烃也有一定的毒性,对人体跟环境也有一定的危害。参考资料:http://..com/question/10180042.html?si=2
6. 不饱和聚酯树脂的固化剂用量是多少
不饱和聚酯树脂在常温使用固化剂有过氧伦甲乙酮和过氧化环巳版酮,最常用是过氧化甲乙酮,权添加比例为千分之二至百分之二不等,具体看做什么制品而定,太少产品固化不完全,太多会暴聚,总之根据实际情况添加,凝胶快慢主要靠促进剂多少调整,固化剂相对固定,湿度大时候多添加促进剂,温度较低多添加固化剂。
以上两种固化剂又称为引发剂、或催化剂,都是过氧化物,都是易燃易爆品。
7. 不饱和聚酯树脂的固化时要用什么引发剂
在纤维增强塑料(FRP)的手糊成型中,最常用的引发剂是酮过氧化物,它们与促进剂组成氧化还原引发内体容系,可使聚酯粘结剂在室温下凝胶、固化。促进剂加速有机过氧化物的分解,但过量促进剂对固化不利。对用于加热固化的聚酯粘结剂(如SMC),选择引发剂的主要依据为储存期。
通常选用半衰期为10小时的、分解温度比成型温度高40℃的有机过氧化物为引发剂是合适的。为了防止固化制品开裂和翘曲,选用高浓度的低温引发剂或混合型引发剂是可取的。在SMC工艺中,使用过氧化缩酮作引发剂要比目前通用的过氧化酯有更多的优点。
8. 不饱和聚酯树脂对人体的危害
不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)或它们与饱和二元羧酸(或酸酐)组成的混合酸与多元醇缩聚而成的,具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)。在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。 ■ 不饱各聚酯树脂的物理和化学性质 1、物理性质 不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11~1.20左右,固化时体积收缩率较大,固化树脂的一些物理性质如下: ⑴耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50~60℃,一些耐热性好的树脂则可达120℃。红热膨胀系数α1为(130~150)×10-6℃。 ⑵力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。 ⑶耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。 ⑷介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。 2、化学性质 不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应,使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。 主链上的酯键可以发生水解反应,酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后,则可以大大地降低水解反应的发生。 在酸性介质中,水解是可逆的,不完全的,所以,聚酯能耐酸性介质的侵蚀;在碱性介质中,由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子,水解成为不可逆的,所以聚酯耐碱性较差。 聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物[例如MgO,CaO,Ca(OH)2等]反应,使不饱和聚酯分子链扩展,最终有可能形成络合物。分子链扩展可使起始粘度为0.1~1.0Pa·s粘性液体状树脂,在短时间内粘度剧增至103Pa·s以上,直至成为不能流动的、不粘手的类似凝胶状物。树脂处于这一状态时并未交联,在合适的溶剂中仍可溶解,加热时有良好的流动性 ■ 不饱和聚酯树脂结构与性能的关系 迄今,国内外用作复合材料基体的不饱和聚酯(树脂)基体基本上是邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。 1、 邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯 邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体,由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型,虽然它们的分子链化学结构相似,但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比,具有下述一些特性:①用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和致辞酯,使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能;②间苯二甲酸聚酯的纯度度,树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质;③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护,邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭,用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。 2、 双酚A型不饱和聚酯 双酚A型不饱和聚酯与邻苯型不饱和聚酸及间苯型不饱和聚酯大分子链的化学结构相比,分子链中易被水解遭受破坏的酯键间的间距增大,从而降低了酯键密度;双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空间效应大,对酯基起屏蔽保护作用,阻碍了酯键的水解;而在分子结构中的新戊基,连接着两个苯环,保持了化学瓜的稳定性,所以这类树脂有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能。 3、 乙烯基树脂 乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂,是60年代发展起来的一类新型树脂,其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。 乙烯基树脂具有较好的综合性能:①由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部,双键非常活泼,固化时不受空间障碍的影响,可在有机过氧化物引发下,通过相邻分子链间进行交联固化,也可与单体苯乙烯其聚固化;②树脂链中的R基团可以屏蔽酯键,提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性;③乙烯基树脂中,每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%~50%左右,这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性;④树脂链上的仲羟基与玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强度;⑤环氧树脂主链,它可以赋与乙烯基树脂韧性,分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。 乙烯基树脂的品种和性能,随着所用原料的不同而有广泛的变化,可按复合材料对树脂性能的要求设计分子结构。 4、 卤代不饱和聚酯 卤代不饱和聚酯是指由氯茵酸酐(HET酸酐)作为饱和二元酸(酐)合成得到的一种氯代不饱和聚酯。 氯代不饱和聚酯树脂一直是当作具有优良自熄性能的树脂来使用的。但近年来研究表明氯代不饱和聚酯树脂亦具有相当好的耐腐蚀性能,它在上些介质中耐腐蚀性能与双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂基本相当,而在某些例(例如湿氯)中的耐腐蚀性能则优于乙烯基树脂和双酚A不饱和聚酯树脂。 热湿氯在不饱和聚酯树脂接触后会发生反应而产生氯代的不饱和聚酯树脂或称"氯奶油"。由双酚A不饱和聚酯 树脂和乙烯基酯树脂产生"氯奶油"性状柔软,湿氯可以通过该"氯奶油"层进一步(腐蚀)渗透,但由氯代不饱和聚酯产生"氯奶油"性状坚硬,可以阻止湿氯的进一步(腐蚀)渗透。 多数这样的树脂都含有苯环,但是由于苯环上有取代基,进入人体内容易被代谢出来,所以对人体的伤害相对于苯来说大大降低了,是低毒性的。另外卤代烃也有一定的毒性,对人体跟环境也有一定的危害。参考资料: http://..com/question/10180042.html?si=2
9. 不饱和聚酯树脂凝胶时间受哪些因素影响
不饱和聚酯树脂的固化是放热反应,可分为三个阶段:
胶凝阶段:从加入促进剂版到不饱和聚酯树权脂变成凝胶状态的时间,是
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固化过程最重要的阶段。
影响胶凝时间的因素:阻聚剂、引发剂和促进剂的加入量,交联剂的蒸发损失,环境温度和湿度等。
硬化阶段:从树脂开始胶凝到具有一定硬度,能把制品从模具上取下为止的时间。
完全固化阶段:通常在室温下进行,可能需要几天至几星期。
10. 不饱和聚酯树脂的固化机理
常用的不饱和聚酯树脂主要由线型不饱和树脂和活性单体(一般是苯乙烯版)两部分组成。两者权都含有不饱和键,在一定的条件下(例如加入过氧化物引发剂、加热、受紫外线照射等),就能进行自由基共聚和反应。这种反应实在按照链引发、键增长和链终止的历程进行的。
在这一过程中伴随着热量的放出,液体树脂的粘度迅速增大,硬度提高,最终变成了既不溶解也不熔融的固体。
根据需要在成型过程中可以加入增强材料如玻璃纤维,也可以不加增强材料,只加(或不加)不同的填料,前者即得到我们通常所说的玻璃钢,后者可以制成人造大理石,人造玛瑙等制品或作为表面涂层使用。
(10)凝胶不饱和聚酯树脂扩展阅读
使用配比:100份树脂,加固化剂2~3份,促进剂1~2.5份。当温度低需用加速剂时,加量为0.2~0.5%份。添加顺序为:加速剂®促进剂®固化剂,并且每加一种时,都必须充分与树脂混合均匀后,才可加入第二种。
注意事项:过氧化甲乙酮是潜在性爆炸物必须远离火源、碰撞及避免阳光直射。储藏在阴凉、通风处。但决不可与促进剂放在一起,二者相互混合会引起燃烧及爆炸。