含水凝胶不饱和聚酯树脂的制备及其性能的研究

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1、含水凝胶不饱和聚酯树脂的制备及其性能的研究摘要反悬浮双相聚合是指连续相的油溶性单体和分散相的水溶性单体同时或分别聚合，属原位共混聚合。本研究采用反悬浮双相聚合的方法制备了含水凝胶不饱和聚酯树脂HCUP．1和HCUP．2，HCUP．1的分散相是丙烯酸钠(SAA)均聚物的水凝胶，HCUP．2的分散相是丙烯酸钠(SAA)．丙烯酰胺(AM)的共聚物，乳化体系为三乙醇胺(TEA)．失水山梨醇单油酸酯(SPAN80)的复配体系，固化体系为过氧化苯甲酰(BPO)．N，N．二甲基苯胺(DMA)的氧化．还原体系。研究了

2、分散相的微观形貌、分散相的体积分数、分散相单体的质量分数等因素对材料的力学性能、扯断伸长率、阻燃性能、保水率和尺寸保留率的影响规律。作为对照，制备了未改性的不饱和聚酯树H旨(UPR)和含水不饱和聚酯树脂(wCuP)，另外采用无皂反悬浮双相聚合的方法制备HCUP．3，HCUP．3的分散相与HCUP．1相同，但不加乳化剂，并研究了中和度、AI(OH)3的加入对HCUP．3各性能的影响。化学结构合理的水凝胶具有较好的弹性、较高的力学性能而且具有较高的保水率，采用“固态水”一水凝胶来代替WCUP中的液体状态的

3、水，而得到的HCUP较WCUP具有更高的力学性能、更好的阻燃效果、更高的保水率以及更好的尺寸稳定性。但是HCUP．1和HCUP．2的拉伸强度以及弯曲强度仍显著低于未改性的UPR，冲击强度则高于未改性的UPR。HCUP．3的拉伸强度和弯曲强度较HCUP．1和HCUP．2更高，特别是其弯曲强度为38．67MPa，仅比未改性UPR的弯曲强度46．7MPa低17％，而冲击强度也略低于未改性的UPR。水凝胶具有高保水率的机制在于水凝胶含有的大量亲水基团COO-Na+．其中的水以结合水、游离水等形式存在，在加压的

4、情况下不会析出，失水速率也比液体状态的水低。尤其是HCUP．1的保水能力更强，成炭率更高，因而获得了更好的阻燃性能，其极限氧指数(LOI)则高达34％。以水凝胶作为填料的不饱和聚酯树脂具有极限氧指数高、抑烟效果优异、无毒以及成本低廉等优点，在环保方面的优势更是含卤阻燃剂所远不能及的。关键词：双相聚合不饱和聚酯阻燃水凝胶THESYNTHESISANDPROPERTIESOFHYDROGEL．CONTAININGUNSATURATEDPOLYESTERRESINABSTRACTReversesuspens

5、iondouble-phasepolymerizationisdefinedasthepolymerizationofoil．solublemonomerandwater-solublemonomersimultaneouslyorinsuccession，belongingtopolymerizationin-situ．Hydrogel—containingunsaturatedpolyesterresin(HCUP-I&HCUP-2)Wassynthesizedbyreversesuspensio

6、ndouble-phasepolymerization，thedispersedphaseofHCUP．1isPSAAandthedispersedphaseofHCUP-2isP(SAA-AM)．Triethanolamine(TEA)一SPAN80wasusedasemulsificationsystem．BPO．DMA(benzoylperoxideanddimethylaniline)Wasusedassolidificationsystem．Theinfuencingfactorofmech

7、anicalperformance，flame—retardanteffect，water-retentionrateandlength-retentionratewerestudied，suchasmicrocosmicmorphology,volumefractionofdispersedphaseandweightfractionofmonomerindispersedphase．Inaddition，unmodifiedunsaturatedpolyesterresin(UPR)andwate

8、r-containingunsaturatedpolyesterresin(WCUP)wereprepared，andHCUP一3waspreparedbynonsoapreversesuspensionDouble—Phasepolymerization．HCUP-3isthesameasHCUP．1exceptTEAandSPAN80，andtheeffectofneutralizationdegree，AI(OH)3Wasstudiedonthep