复合材料不饱和聚酯树脂.ppt

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1、第4章不饱和聚酯树脂4.1概述4.1.1概念及其特性不饱和聚酯树脂(UPR):分子链上具有不饱和键(如双键)的聚酯高分子。不饱和二元酸(或酸酐)、饱和二元酸(或酸酐)与二元醇(或多元醇)在一定条件下进行缩聚反应合成不饱和聚酯，不饱和聚酯溶解于一定量的交联单体(如苯乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯)中形成的液体树脂即为不饱和聚酯树脂。加入引发体系可反应形成立体网状结构的不溶不熔高分子材料，是一种典型的热固性树脂。2UPR的优点：1具有良好的加工特性，可在室温、常压下固化成型，不释放出任何小分子副产物；2树脂的黏度适中，可采用多种加工成型方法，如手糊成型、喷射成型、

2、拉挤成型、注塑成型、缠绕成型等。固化后的热固性树脂综合性能并不高，因此通常用纤维或填料增强制备成复合材料，提高性能，以满足使用要求。例如玻璃纤维增强热固性树脂具有质量轻、强度高、电绝缘、耐腐蚀、透微波等许多优良的性能。34.1.3树脂的技术发展1.理论进展（九个方面）：（1）对反应过程机理的进一步认识，确定分阶段反应过程，在此基础上产生了间苯二甲酸型、双酚A型、新戊二醇型等不同类型的产品，树脂的性能得到改善。（2）预测及控制聚酯缩聚产物分子量。用环戊二烯及其衍生物与UPR相结合，从而达到降低使用苯乙烯的目的。（3）树脂的改性及掺混，通过嵌段、接枝、共聚及

3、互穿网络等方法进行树脂的改性以及通过添加某些组分共混来提高树脂对片状模塑料（SME）增稠的机理及低轮廓添加剂作用机理的研究成果，使聚酯模塑料能够大规模、高效率生产。4（4）CM的结构设计与计算理论进步，为产品设计和实际应用提供了理论指导。（5）CM界面研究使CM性能显著提高，开发了系列偶联剂产品。（6）引发剂的多样化研究为新工艺开发提供可能，如低温低压模塑料、水乳化体系UP树脂的固化及应用。（7）阻聚体系复合多样化，为UP中间产品贮存期延长及产品质量稳定提供了帮助。（8）各种特性添加剂如抗氧剂、阻燃剂、光稳定剂、表面隔离剂、润湿剂、触变剂、偶联剂等使树脂

4、的品种更为丰富。（9）计算机在化学合成中应用为开发不饱和聚酯树脂连续化生产提供了便利。52.树脂品种的进展传统的通用树脂、胶衣树脂、耐化学树脂、阻燃树脂、板材树脂、浇注树脂、模压树脂等仍为树脂的主要品种.通过配方改进和树脂改性不断出现了新型的UP树脂。国际上不饱和聚酯的技术发展方向主要集中在降低树脂收缩率、提高制品表面质量、提高与添加剂的相容性、增加对增强材料的浸润作用以及提高加工性能和力学性能。6（1）低收缩性树脂：采用热塑性树脂来降低和缓和UPR的固化收缩，已在SME和BME制造中得到广泛应用。常用的低收缩剂有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和苯二甲酸二烯

5、丙酯聚合物等。目前国外除采用聚苯乙烯及其共聚物外，还开发有聚己酸内酯(LPS60)、改性聚氨酯和乙酸纤维素丁酯等。（2）阻燃性树脂：常用的添加型阻燃剂有A1(OH)3、Sb2O3、磷酸酯和Mg(OH)2等。目前欧洲也采用加入酚醛树脂的方法，而美国还采用加入二甲基磷酸酯和磷酸三乙基酯，都收到了较好效果。7（3）耐腐蚀树脂常用耐腐蚀性树脂有双酚A型不饱和聚酯、间苯二甲酸型树脂和松香改性不饱和聚酯等。（4）强韧性树脂主要采用加入饱和树脂、橡胶、接枝等方法来提高不饱和聚酯树脂的韧性。如采用末端含羟基的不饱和聚酯与二异氰酸酯反应制成的树脂，其韧性可提高2～3倍。（

6、5）低挥发性树脂：一是采用表膜形成剂的方法降低苯乙烯挥发量；二是采用高沸点交联剂来代替苯乙烯。8（6）树脂的共混改性：双组分液态树脂，A组分是甲苯二异氰酸酯，B组分是低分子量间苯二甲酸型UPR。该混杂树脂黏度低，便于泵送和高填充，固化极快，有高延伸率、高强度、高模量和优良的耐蚀性，苯乙烯逸出量低。该树脂易于加工，凡用于增强塑料的通用加工技术均可采用，适于制作大部件。（7）节约资源的产品开发：例如：利用环戊二烯制低成本树脂，利用回收涤纶废料合成树脂等。（8）可降解不饱和树脂：主要是在分子链中引入聚乙二醇、乳酸、聚己内酯、N-乙烯基吡咯烷酮等可生物降解结构，

7、制备可降解不饱和聚酯。93.新设备、新工艺手糊、喷涂成型发展到袋压、注塑、模压、缠绕、离心、连续制板、拉、挤等多种成型方法，成型工艺设备有15种以上。片状模塑料(SMC)与团状模塑料(BMC)技术日益成熟，可以机械化大量生产汽车外壳部件以及其他工业及日常用品部件。4.树脂的配方设计选用不同的二元酸、二元醇并调节其用量，以确定不同的分子链结构；选用不同的引发剂(催化剂)，或联用两种引发剂以满足固化性能要求；105.新品种树脂阻燃树脂、SMC和BMC用树脂的进展对树脂应用的扩大起了很大作用。6．树脂的加工成型随着应用领域的扩大，从手糊、喷涂成型发展到袋压、注

8、塑、模压、缠绕、离心、连续制板、拉挤等成型方法、成型工艺设备有15种以上，其机械