复合发泡剂制备低密度不饱和聚酯树脂的研究文献综述
2020-05-10 02:05
文 献 综 述
1、课题的研究意义
不饱和聚酯树脂(Unsaturated polyester resin, 简称UPR)。由不饱和二元酸二元醇或饱和二元酸不饱和二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。UPR是热固性树脂中使用量最大的,约在85%~90%,也是复合材料制品生产中用得最多的树脂[1]。由于生产工艺简便、原料易得,同时耐化学腐蚀、力学性能、电性能优良,最重要的是可以常温常压固化而具有良好的工艺性能,在工业、农业、交通、建筑以及国防工业方面得到广泛的应用[2]。随着科学技术的发展和各种应用的需求,不饱和聚酯树脂正向低密度化、功能化、高性能化方向发展[3-5]。
低密度不饱和聚酯树脂材料由于具有自重轻、比强度高、保温隔热隔音性能好等特点,受到了广泛的应用。低密度材料是建筑材料提高和汽车轻量化发展的方向[6-10]。然而,低密度材料在达到表观密度减小的同时,材料的力学性能往往变得下降,达不到相应的力学性能标准,所以在很多方面限制了低密度材料的应用。因此,使材料达到低密度目的的同时并且具有高强度已成为今后必然研究趋势[11-15]。
2、不饱和聚酯树脂的介绍
UPR的分子结构中含有非芳族的不饱和键,可用适当的引发剂引发交联反应而成为一种热固性塑料。UPR分子在固化前是长链形分子,其相对分子质量一般为1000~3000,这种长链形的分子可以与不饱和单体交联而形成具有复杂结构的庞大的网状结构。UPR固化后主要形成为不均匀的连续网状结构,在密度较大的连续网之间由密度较低的链型分子相联结,通用型UPR一般是指邻苯二甲酸型(邻苯型)UPR,即采用邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、乙二醇、丙二醇等常用原料合成聚酯,然后溶解于交联单体苯乙烯中而得到。
不饱和聚酯树脂是增强塑料中使用最普遍的树脂。在增强塑料领域中,热固性树脂用量占85%~90%(质量分数),不饱和聚酯有特别有利的加工工艺条件,而且价格便宜,不饱和聚酯树脂主要优点如下:
(1)工艺性能优良。这是不饱和聚酯树脂最突出的优点,室温下具有适宜的粘度,可以在室温下固化,常压下成型,固化过程中无小分子形成,因而施工方便,易保证质量,并可用多种措施来调节他的工艺性能,特别适合于大型和现场制造玻璃钢制品。
(2)耐化学腐蚀性:不饱和聚酯树脂与普通金属的电化学腐蚀机理不同,它不导电,在电解质溶液里不会有离子溶解出来,因而对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有着良好的化学稳定性,特别在强的非氧化性酸和相当广泛的PH值范围内的介质中都有着良好的适应性。该树脂的力学性能略低于环氧树脂,但优于酚醛树脂和呋喃树脂,耐腐蚀性能好与其他树脂。常见的热固性树脂一般都耐酸、稀碱、盐、有机溶剂、海水并耐湿。
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