不饱和聚酯树脂.ppt

不饱和聚酯,,§3-3 不饱和聚酯树脂,不饱和聚酯：（UP-unsaturated polyester ）,典型的结构：,§3-3 不饱和聚酯树脂,不饱和聚酯的合成原料 （1）二元酸{ （2）二元醇,不饱和二元酸 饱和二元酸,交联剂把线型不饱和聚酯溶于烯类单体中，使其与聚酯中的双键间发生共聚合反应，得到体型产物既是溶剂，又是交联剂 常用的有苯乙烯,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,交联剂要求：高沸点、低粘度，能溶解树脂呈均匀溶液，能溶解引发剂、促进剂及染料；无毒，反应活性大，能与树脂共聚成均匀的共聚物，共聚反应能在室温或较低温度下进行§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,交联剂常用的交联剂有：①苯乙烯②乙烯基甲苯③二乙烯基苯④甲基丙烯酸甲酯⑤邻苯二甲酸二丙烯酯⑥三聚氰酸三丙烯酯,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,引发剂：是能使单体分子或含双键的线性高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,,引发剂一般是有机过氧化物,通式为,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,R基可以是烷基、芳基、酰基、碳酸酯基等,引发剂 有机过氧化物的特性通常用临界温度和半衰期表示。

指有机过氧化物具有引发活性的最低温度给定条件下，有机过氧化物分解一半所需要的时间常用来评价过氧化物活性的大小§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,促进剂 作用是把引发剂的分解温度降到室温以下 种类：对过氧化物有效的促进剂有二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基甲苯胺等对氢过氧化物有效的促进剂大都是具有变价的金属钴，如环烷酸钴、萘酸钴等§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,注意事项：配胶时，引发剂和促进剂不允许直接混合，以免发生爆炸，一般先将引发剂加到树脂中搅拌后，再加入促进剂搅拌均匀即可使用§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,增粘剂碱土金属氧化物或氢氧化物作用下，不饱和聚酯树脂很快稠化，形成凝胶状物，这种使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质，称为增粘剂§3-3 不饱和聚酯树脂,固化特点：三个阶段a凝胶阶段 b硬化阶段 c完全固化阶段,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,影响凝胶的因素： 1、阻聚剂、引发剂和促进剂加入量 2、环境温度和湿度的影响 3、树脂体积的影响 4、交联剂蒸发损失的影响,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的固化,优点：a工艺性能良好；b固化后树脂的综合性能好，并有多种专用树脂适应不同用途的需要；c价格低廉。

缺点：固化时体积收缩率较大，成型时气味和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低，易变形，很少用于受力较强的制品中§3-3 不饱和聚酯树脂,常温常压下成型，具有很高的固化能力，施工方便，可采用手糊成型法、模压法、缠绕法、喷射法等工艺来成型加工玻璃钢制品§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,缠绕成型工艺,定义：将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程，称为缠绕工艺§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（工艺流程图）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,工艺特点：可制备各种正曲率的回转体；纤维含量高，可达70％以上；比强度高分 类：干法缠绕湿法缠绕,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（工艺流程示意图）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（浸胶）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（缠绕）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,成型设备（一）,（结构示意图）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（卧式缠绕机）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,成型设备（二）,成型设备（三）,（立式缠绕机）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,（多芯模缠绕机）,（滚转式缠绕机）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,成型设备（四）,（纱架）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,辅助设备（一）,辅助设备（二）,（浸胶槽）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,辅助设备（三）,（张力控制机构）,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,优点：规整度和精度高，可以实现等强度设计，能在较大程度上发挥增强纤维抗张性能优异的特点，制品结构合理，比强度和比模量高，质量稳定，生产效率高。

缺点：设备投资费用大，只有批量生产时才可能降低成本缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,缠绕成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC的基本概念SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、内脱模剂、填料和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC的特点操作方便、环境清洁质量稳定，性能重现性好片材的质量均匀，适合压制截面变化不大的大型薄壁制品是一种能使GF同树脂一起流动的材料，可成型带有肋条和凸部的制品制品表面光洁度高成型周期短、生产效率高、成本低，易于实现机械化、自动化。

模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC种类 SMC（片状模塑料）sheet molding compound BMC（块状模塑料）block molding compound TMC(厚块状模塑料),模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC的组分及其性能,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,1.不饱和聚酯树脂（UP树脂）,1、低粘度；便于浸渍GF 2、易同增稠剂反应；满足增稠的要求 3、可降低收缩性 4、固化迅速，提高生产效率 5、应具有较高的热强度和一定的韧性；在制品脱模时，不易损坏或开裂,1、顺酐型UP树脂 2、乙烯基树脂 3、丙烯酸环氧脂树脂 4、环氧化聚丁二烯树脂,SMC对UP树脂的基本要求 SMC常用的UP树脂种类,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,2、交联剂,交联剂的作用 选择交联剂的要求 UP树脂常用交联剂的种类,降低材料的脆性； 降低树脂体系的粘度； 提高制品的耐热性； 使线性树脂交联固化。

高沸点； 低粘度； 能溶解树脂及辅助材料； 反应活性大； 无毒苯乙烯； 甲基丙烯酸甲酯； 乙烯基甲苯； 邻苯二甲酸二丙烯酯；,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,制得的SMC贮存期长，贮存稳定性好； 室温下不分解，达到特定温度时的分解速度快； 交联效率高对引发剂的基本要求,常用引发剂的种类,3.引发剂,过氧化苯甲酰（BPO） 过氧化苯甲酰叔丁酯（TBP）,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,增稠剂的选用原则 增稠剂的种类 增稠机理 影响增稠效果的因素,初期粘度低，保证对GF和填料的充分浸渍； 充分浸渍后，体系粘度迅速增高； 体系粘度稳定，充模性好， GF与树脂不离析； 增稠作用具有稳定的重现性；,4、增稠剂,ⅡA族金属氧化物及氢氧化物：MgO、Mg(OH)2 、CaO、Ca(OH)2 、BaO、Ba(OH)2 卤化锂：LiCl、Li2Br 有机类：醋酸、丁烯酸、苯乙酸等第一阶段，金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基－COOH进行酸碱反应，生成碱式盐 第二阶段，由生成的碱式盐（金属原子）同聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位键形成络合物,增稠剂的类型和用量 聚酯树脂的酸值 微量水分 温度,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,５、内脱模剂,,脱模剂,性能,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,6、低收缩添加剂,低收缩添加剂的作用 低收缩机理 低收缩添加剂的用量 常用热塑性聚合物低收缩添加剂的种类及特性,降低UP树脂的固化收缩率，保证制品的表面光洁度及尺寸稳定性。

热塑性聚合物的热膨胀作用； 热塑性聚合物的溶解或溶胀作用添加量通常控制在5%左右（质量比）过多将会对UP体系起增塑作用，降低树脂体系的强度；同时使放热峰值下降，固化时间延长模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,7、无机填料,填料的作用 SMC常用填料的种类及性能,降低产品的成本； 改善制品的某些物理、化学性能； 调节树脂体系的粘度模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC树脂糊配方,,SMC生产工艺流程主要包括以下工序：1.树脂糊的制备及上糊操作2.GF的切割与沉降3.浸渍和压实4.收卷5.熟化与存放,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC生产工艺流程,树脂,固化剂,增稠剂,填料,低收缩添加剂,其它,树脂糊制备,,,,,,,薄膜,粗纱,切割,沉降,浸渍,收卷,稠化,包装,,,,,,,,,,SMC成型机,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,辊筒式浸渍装置,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,SMC生产工艺参数：幅宽：0.45~1.5m纤维含量：25~35%纤维长度：12~50mm聚乙烯薄膜厚度：0.05mm单重：2~6kg/m2树脂糊粘度：10~50Pa ·s树脂糊涂敷量：3~12kg/min,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,压制前准备（1）模压料预热和预成型（2）装料量的估算（3）脱模剂的选用 压制温度制度、压力制度、固化,模压成型工艺,§3-3 不饱和聚酯树脂,-----------不饱和聚酯树脂的加工性能,模压制品常见缺陷分析,,,模压制品常见缺陷分析,模压成型工艺,交联剂苯乙烯 优点：低粘度液体，与UP有很好的相容性，能很好的溶解引发剂及促进剂。

双键活性大，易与树脂的不饱和双键发生共聚 缺点：沸点低，易于挥发，有毒。