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不饱和聚酯-化学-上海凯茵化工小K化工知识

来源于上海凯茵化工

2021.01.20

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不饱和聚酯

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由二元酸(或酸酐)与二元醇经缩聚而制得的不饱和线型热固性树脂。这种聚酯在液态乙烯基单体(如18%~40%苯乙烯或苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物)中的溶液经交联固化,而成为体型结构。不饱和聚酯于1942年由美国匹兹堡平板玻璃工业公司开始工业化生产,同年美国橡胶公司用不饱和聚酯制成玻璃钢。从此,不饱和聚酯在工业上得到大规模应用。1983年世界总产量达1.05Mt。

原料 不饱和聚酯由于所用原料不同,品种很多。工业生产中常用的不饱和二元酸或酸酐有顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸和四氢化邻苯二甲酸酐等。常用的饱和二元酸或酸酐为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸和己二酸。用得最多的二元醇是丙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇。作为交联剂的乙烯基单体有苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。除了上述几种主要原料外,还有各种添加剂和阻聚剂、催化剂或引发剂、促进剂、填料、染料及润滑剂等。最通用的不饱和聚酯是由顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐及丙二醇所合成。

生产方法 因品种而异,但基本上包括缩聚与掺混两步。

缩聚方法有:①熔融缩聚法。以酸和醇直接熔融缩聚,不需加入其他组分。利用醇、水沸程差,使反应生成的水通过分离柱分离出来。此法设备简单,生产周期短,广为采用。②溶剂共沸脱水法。在缩聚过程中加入甲苯或二甲苯(溶剂),利用甲苯与水的共沸点较水的沸点低,将反应生成的水迅速带出,促进缩聚反应。该法优点是反应比较平稳,易于掌握,产物颜色较好,但需要有一套分水回流装置,反应过程要用甲苯,缩聚工段要防爆。③减压法。在缩聚中的缩水量达2/3~3/4时,抽空至酸值达到要求时为止。④加压法。加压可加速反应,缩短反应周期,达到提高生产率。掺混分干预混与湿预混。干预混是把反应性固态预聚物、固态交联剂、玻璃纤维、催化剂、色料混合后制成模塑料;湿预混是用苯乙烯作交联剂,把液态不饱和聚酯、玻璃纤维、催化剂、润滑剂、色料等在捏和机中混炼后,做成聚酯料团模塑料。

用途 各种不饱和聚酯未固化时是从低粘度到高粘度的液体,加入各种添加剂后加热固化,固化后即成刚性或弹性的塑料,可以是透明的或不透明的。不饱和聚酯的主要用途是用玻璃纤维增强制成玻璃钢,是增强塑料中的主要品种之一。它的成型方法有:①手糊法,是在涂好脱模剂的模具上先喷涂一层树脂,再铺一层增强材料,排挤气泡后再重复操作至所需厚度,最后固化脱模。②层压法,是将玻璃布浸浇不饱和聚酯后,经层叠热压固化而成。它具有优良的抗拉强度和冲击韧性,相对密度小,热及电绝缘性能好,还有良好的透光、耐候、耐酸和隔音等特性,价格又比环氧树脂玻璃钢便宜得多,因此广泛用于制造雷达天线罩,飞机零部件,汽车外壳,小型船艇,透明瓦楞板等建筑材料,卫生盥洗器皿以及化工设备和管道等。

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