不飽和聚酯樹(shù)脂類型簡(jiǎn)介(一)
發(fā)布者:宏泰基 發(fā)布于:2019/10/8 14:30:55 點(diǎn)擊率:3704
在不飽和聚酯樹(shù)脂的發(fā)展過(guò)程中,從產(chǎn)品專利、商業(yè)雜志、技術(shù)書籍等方面的技術(shù)信息層出不窮。至今每年都有上百項(xiàng)發(fā)明專利是關(guān)于不飽和聚酯樹(shù)脂的。由此可見(jiàn),不飽和聚酯樹(shù)脂制造和應(yīng)用技術(shù)隨著生產(chǎn)的發(fā)展也日益成熟,逐步形成了自己獨(dú)特的完整的生產(chǎn)與應(yīng)用理論的技術(shù)體系。下面介紹幾種比較有意義和發(fā)展前景的不飽和聚酯樹(shù)脂類型。
1)低收縮樹(shù)脂
這個(gè)樹(shù)脂品種或許只是一個(gè)老話題,不飽和聚酯樹(shù)脂在固化時(shí)伴隨有較大的收縮,一般體積收縮率達(dá)6-10%。這種收縮會(huì)使材料嚴(yán)重變型甚至破裂,尤其是在模壓成型工藝中(SMC、BMC)。為了克服這一缺點(diǎn),通常采用熱塑性樹(shù)脂作低收縮添加劑。在這個(gè)領(lǐng)域的第一個(gè)專利是1934年杜邦公司,專利號(hào)為U.S.1,945,307。專利敘述了二元羧酸與乙烯基化合物的共聚合反應(yīng)。很明顯,在當(dāng)時(shí),這項(xiàng)專利開(kāi)創(chuàng)了聚酯樹(shù)脂低收縮技術(shù)的先河。此后,有很多人志力于共聚物體系的研究,這些共聚物體系當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是塑料合金。1966年Marco的低收縮樹(shù)脂被首次用于模塑成型中并用于工業(yè)化生產(chǎn)。其后塑料工業(yè)協(xié)會(huì)將這種產(chǎn)品稱為"SMC",含義為片狀模塑料,它的低收縮預(yù)混配合物"BMC"含義為團(tuán)狀模塑料。對(duì)于SMC板材,一般要求樹(shù)脂成型后的部件具有良好的配合公差、柔韌性和A級(jí)光澤,要避免表面有微裂紋,這就要求配合的樹(shù)脂要有較低的收縮率。
當(dāng)然,其后又有很多專利對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和提高,對(duì)于低收縮作用的機(jī)理的認(rèn)識(shí)也逐漸成熟,各種各樣的低收縮劑或低輪廓添加劑品種應(yīng)運(yùn)而生。常用的低收縮添加劑有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。
2)阻燃樹(shù)脂
有時(shí)阻燃材料與藥品救助具有同等的重要性,阻燃材料可以避免或減少災(zāi)難的發(fā)生。歐洲最近十年由于采用了阻燃劑,火災(zāi)致死人數(shù)降低了約20%。阻燃材料本身的安全性也是很重要的,在工業(yè)上,規(guī)范使用材料類型是緩慢的、艱難的過(guò)程,目前歐共體已經(jīng)和正在對(duì)很多鹵系及鹵-磷系阻燃劑進(jìn)行危害性評(píng)估,其中很多將于2004年-2006年間完成。
目前我國(guó)一般采用含氯或含溴的二元醇或二元酸鹵素取代物作為原料來(lái)制得反應(yīng)型阻燃樹(shù)脂。鹵素阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧并伴有刺激性很強(qiáng)的鹵化氫生成。在燃燒過(guò)程產(chǎn)生的這一濃煙毒霧給人們?cè)斐蓸O大的危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),火災(zāi)事故中80%以上的死亡原因是由此而造成的。用溴或氯系作為阻燃劑的另一不利條件是在其燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生腐蝕性和污染環(huán)境的氣體,會(huì)導(dǎo)致對(duì)電器原件的破壞。采用無(wú)機(jī)阻燃劑如水合氧化鋁、鎂、硼、鉬化合物等阻燃添加劑,雖有明顯消煙作用,能制得低煙低毒阻燃樹(shù)脂,但如果無(wú)機(jī)阻燃劑填料量過(guò)大,不但樹(shù)脂粘度增大,不利于施工,同時(shí)樹(shù)脂中加入大量添加型阻燃劑時(shí),會(huì)影響樹(shù)脂固化成型后的機(jī)械強(qiáng)度和電性能。
目前,國(guó)外很多專利報(bào)導(dǎo)了采用磷系阻燃劑生產(chǎn)低毒、低煙阻燃樹(shù)脂的技術(shù)。磷系阻燃劑的阻燃效果相當(dāng)大,燃燒時(shí)生成的偏磷酸可聚合成穩(wěn)定的多聚態(tài),形成保護(hù)層,覆蓋在燃燒物表面,隔離氧氣,促進(jìn)樹(shù)脂表面脫水碳化,形成碳化保護(hù)膜從而阻止燃燒。同時(shí)磷系阻燃劑還可與鹵素阻燃劑配合使用,有非常明顯的協(xié)同作用。
當(dāng)然,將來(lái)阻燃樹(shù)脂的研究方向是低煙、低毒、低成本。理想的樹(shù)脂是無(wú)煙、低毒、低成本、不影響樹(shù)脂固有的物理性能、不需加入添加材料,能夠在樹(shù)脂生產(chǎn)廠直接生產(chǎn)制造的阻燃樹(shù)脂。
3)增韌樹(shù)脂
與最初的不飽和聚酯樹(shù)脂品種相比,現(xiàn)在的樹(shù)脂韌性已經(jīng)有了大幅度的提高。但隨著不飽和聚酯樹(shù)脂下**業(yè)的發(fā)展,對(duì)不飽和樹(shù)脂的性能提出了更多新的要求,尤其是韌性方面。不飽和樹(shù)脂固化后的脆性,幾乎成了限制不飽和樹(shù)脂發(fā)展的重要問(wèn)題。不論是從澆鑄成型的工藝品產(chǎn)品還是模壓成型或纏繞成型的產(chǎn)品,斷裂延伸率成為考核樹(shù)脂產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。
目前國(guó)外一些廠商采用加入飽和樹(shù)脂的方法來(lái)提高韌性。如添加飽和聚酯、丁苯橡膠和端羧基丁苯橡膠等,這種方法屬于物理增韌法。還可采用向不飽和聚酯的主鏈中引入嵌段聚合物,例如不飽和聚酯樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯樹(shù)脂形成的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),極大地提高了樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng),這種增韌方法屬于化學(xué)增韌法。還可采用物理增韌與化學(xué)增韌相結(jié)合的方法如把活性較高的不飽和聚酯與活性較低的材料相混就能達(dá)到所需的柔韌性能。目前SMC板材由于其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕性、設(shè)計(jì)靈活性在汽車行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,對(duì)于汽車而板、車后門、外面板等重要部位,要求有較好的韌性,例如汽車外護(hù)板可在稍受碰后有限度地向后彎曲并恢復(fù)原狀。
提高樹(shù)脂的韌性,往往會(huì)損失樹(shù)脂的其它性能,如硬度、彎曲強(qiáng)度耐熱性能以及在施工時(shí)的固化速度等。提高樹(shù)脂的韌性又不損失樹(shù)脂的其它固有性能成了不飽和聚酯樹(shù)脂科研開(kāi)發(fā)的重要課題。