第2章 不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯树脂(UPR)是热固性树脂中用量最大的树脂品种。UPR具有生产工艺简便、原料易得、耐化学腐蚀、力学性能和电性能优良、可常温常压固化、良好的工艺性能等诸多优点。按其应用领域可分为增强和非增强两大系列,应用于工业、农业、交通以及运输等领域。增强不饱和聚酯树脂制品主要是玻璃钢制品,多用在航空、造船、建筑、汽车、农用机械以及化工防腐蚀设备和管道等方面。非增强制品主要用在家具涂料、黏结剂、无溶剂浸渍漆、不饱和聚酯腻子和胶泥、不饱和聚酯混凝土以及某些工艺品等方面。UPR的缺点主要体现在:黏度大,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,因此在应用时常需要对其改性。UPR一般由二元醇与饱和的及不饱和的二元酸(或酸酐)缩聚而成。其分子主链中除含有酯基外,还有不饱和双键,具有典型的酯键和不饱和双键的特性,将其溶解在苯乙烯等交联剂单体中,成为透明均一的液体树脂。不饱和聚酯树脂在固化前是线型分子,其相对分子质量一般为1000~3000,这种长链形分子可以与不饱和单体交联而形成具有复杂结构的交联网状分子。
纯的不饱和聚酯树脂黏度大(表2-1),常添加大量的苯乙烯稀释。
表2-1 普通不饱和聚酯树脂的性能指标
从表2-1可看出目前商品化的聚酯树脂的固含量大多在60%~70%,体系中还有10%~20%的苯乙烯,固化过程中的VOC含量高,不环保。因此不饱和聚酯树脂今后将向以下几个方向发展:①用乙烯基、聚氨酯、聚氰酸酯、环氧树脂等接枝改性UPR,提高其物理力学性能、耐化学介质性能、电性能等;②改进和开发低挥发(无)苯乙烯的低黏度的UPR;③低成本UPR的研究和开发,如将双环戊二烯(DCPD)等应用到UPR生产中,得到低成本的UPR,并提高产品质量;④高阻燃UPR的开发研究。DIC株式会社制备了无卤含磷阻燃UPR组合物,其固化物达到UL-94V-0级;⑤环境友好,再生利用方面的开发研究。