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改性不飽和聚酯樹(shù)脂
院校成果
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
改性不飽和聚酯樹(shù)脂
不飽和聚酯樹(shù)脂是熱固性樹(shù)脂的主要品種之一，主要用于生產(chǎn)玻璃纖維增強(qiáng)制品。此外，還用于涂料、寶麗板、人造石和工藝品等。不飽和聚酯樹(shù)脂基復(fù)合材料雖然有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但樹(shù)脂基本身硬度較低，莫氏硬度一般只有２級(jí)左右（相當(dāng)于石膏的硬度）；抗沖擊性差，表面易開(kāi)裂；耐磨性也較差。如平時(shí)使用的玻璃鋼浴缸會(huì)很快被磨毛，玻璃鋼管道的耐磨性更加需要提高，人造大理石也因耐磨性和硬度差，遠(yuǎn)不及天然大理石而失去其應(yīng)有的生命力。另外，此類材料收縮率比較大，達(dá)６％￣１０％。因此需要提高樹(shù)脂的抗沖擊性、耐磨性以及硬度、強(qiáng)度、耐熱、耐水、阻燃等性能，并降低收縮率，提高不飽和聚酯樹(shù)脂基復(fù)合產(chǎn)品的質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
技術(shù)發(fā)展概況
不飽和聚酯樹(shù)脂（ＵＰ）作為熱固性玻璃鋼的基體材料，近２０年來(lái)在全世界取得了迅速發(fā)展。全世界不飽和聚酯樹(shù)脂產(chǎn)量已達(dá)到１６０萬(wàn)噸，用于玻璃鋼的不飽和聚酯樹(shù)脂按７５％比例測(cè)算，全世界用于玻璃鋼基體材料的不飽和聚酯樹(shù)脂產(chǎn)量在１２０萬(wàn)噸以上。世界上不飽和聚酯樹(shù)脂的技術(shù)開(kāi)發(fā)動(dòng)向主要是通過(guò)樹(shù)脂改性和摻混等向降低樹(shù)脂收縮率，提高制品表面質(zhì)量，提高與添加劑的相容性，增強(qiáng)材料的浸潤(rùn)作用以及提高加工性能和機(jī)械性能等方向發(fā)展。為了改進(jìn)不飽和聚酯的韌性，提高不飽和聚酯樹(shù)脂制品的耐沖擊性，采用向不飽和聚酯的主鏈中引入嵌段型聚合物。國(guó)外某些公司已研制出不飽和聚酯樹(shù)脂與氨基甲酸乙酯的摻混樹(shù)脂，有的公司還研制出不飽和聚酯樹(shù)脂的ＩＰＮ樹(shù)脂。不飽和聚酯樹(shù)脂在固化過(guò)程中收縮，嚴(yán)重影響了玻璃鋼制品的耐翹曲性、尺寸精度、耐應(yīng)力開(kāi)裂性及表面平滑性。因此，需要進(jìn)一步研制低收縮或無(wú)收縮的不飽和聚酯樹(shù)脂。研究發(fā)現(xiàn)，向不飽和聚酯樹(shù)脂中摻混由聚苯乙烯、聚乙酸乙烯、ＳＢＲ等熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成的低收縮劑，可使不飽和聚酯樹(shù)脂固化后形成孔隙，能彌補(bǔ)不飽和聚酯樹(shù)脂固化的收縮量。這種方法一直在傳統(tǒng)制備高溫壓制成型用ＳＭＣ／ＢＭＣ中使用。最近開(kāi)發(fā)了常溫固化的低收縮不飽和聚酯樹(shù)脂，并推出了表面光滑性好的層壓用不飽和聚酯樹(shù)脂，還開(kāi)發(fā)出可在４０ｈ內(nèi)制作玻璃鋼模具的手糊成型
技術(shù)與市場(chǎng)
２００７／９
用無(wú)收縮不飽和聚酯樹(shù)脂。對(duì)接觸有機(jī)溶劑、酸、堿等的不飽和聚酯樹(shù)脂制品要求有耐腐蝕性。為此，向不飽和聚酯樹(shù)脂中引入難于水解的原料或分子骨架是有效的。當(dāng)引入雙酚Ａ環(huán)氧烷烴加成物或氫化雙酚Ａ作為不飽和聚酯樹(shù)脂的乙二醇成分時(shí)，酯基在分子骨架中所占的濃度降低，而且當(dāng)不飽和聚酯樹(shù)脂中引入氧化雙酚Ａ?xí)r，由于環(huán)已烷環(huán)的位阻現(xiàn)象使水解反應(yīng)的速度減慢，因而使耐化學(xué)品性，即耐腐蝕性得到提高，當(dāng)不飽和聚酯樹(shù)脂中引入丙烯酸改性環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基酯時(shí)，因酯基濃度低，也能增加不飽和聚酯樹(shù)脂的耐腐蝕性。
８０年代后期，我國(guó)先后引進(jìn)了美國(guó)、日本、意大利和德國(guó)的樹(shù)脂制造技術(shù)，使我國(guó)多年來(lái)依賴手糊生產(chǎn)玻璃鋼的成型技術(shù)得以改進(jìn)。我國(guó)玻璃鋼市場(chǎng)欣欣向榮，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)不飽和聚酯樹(shù)脂向多品種、多用途方向發(fā)展，開(kāi)發(fā)出如拉擠樹(shù)脂、ＲＴＭ用混雜樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂、膩?zhàn)訕?shù)脂、瑪瑙樹(shù)脂、高氧指數(shù)阻燃樹(shù)脂、噴涂樹(shù)脂、柔性樹(shù)脂等，另一特點(diǎn)是澆鑄用、涂料用樹(shù)脂產(chǎn)量急劇上升，但與國(guó)外相比還存在著差距。
技術(shù)指標(biāo)
改性不飽和樹(shù)脂的耐沖擊性、韌性提高３０％；改性不飽和樹(shù)脂的表面硬度達(dá)到２．６級(jí)，接近大理石的３．０級(jí)；耐磨性提高３０％；抗拉強(qiáng)度提高２０％；不飽和樹(shù)脂的抗老化性能提高２０％以上。
產(chǎn)業(yè)化前景
隨著我國(guó)不飽和聚酯樹(shù)脂的應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，目前正在開(kāi)發(fā)的新一代玻璃鋼門窗將會(huì)極大地促進(jìn)本項(xiàng)目產(chǎn)品的應(yīng)用，同時(shí)本項(xiàng)目產(chǎn)品能部分取代納米二氧化硅改性不飽和聚酯樹(shù)脂，也可增加本項(xiàng)目產(chǎn)品的市場(chǎng)份額。特別是本項(xiàng)目產(chǎn)品抗老化性能的提高將進(jìn)一步促使本項(xiàng)目產(chǎn)品在玻璃鋼領(lǐng)域的應(yīng)用。因此本項(xiàng)目產(chǎn)品前景良好。
聯(lián)系人：楊輝
單位：浙江大學(xué)無(wú)機(jī)材料研究所地址：浙江杭州浙大路３８號(hào)郵編：３１００２７
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