烯丙基醚改性不飽和聚酯5

    不飽和聚酯樹脂在常溫條件下固化時,由于其表面接觸到空氣中的氧氣,會造成表面發粘的現象,從而影響了制品的性能,使它的應用受到一定的限制,為了解決這一問題,可以在合成樹脂時,引入空干性基團的物質。理論和實踐均表明,分子結構中具有烯丙基醚功能團的材料,能賦予不飽和聚酯樹脂表面不發粘的特性。不飽和樹脂網專家介紹的空干性不飽和聚酯樹脂的合成分3個步驟進行:先是對苯二甲酸二甲酯與二元醇的酯交換反應,其次是加人馬來酸酐的酯化反應,后是加入三羥甲基丙烷二烯丙基醚的封端反應。為了便于比較,還采用類似的方法合成了鄰苯型、間苯型空干性不飽和聚酯樹脂,并對合成反應的條件進行了研究。
    3、封端反應的研究
    (1)提高反應速度的3個措施
    反應進行到后期酸值降到70以下時,反應體系的粘度明顯增大,再加入烯丙基醚進行封端,反應難以進行、酸值不宜過低。實驗中發現:封端反應時間超過5h,即使在封端過程中分批加人阻聚劑HQ,反應物也會發生交聯。據不飽和樹脂網專家介紹,縮短反應時間,提高反應速度就成了解決問題的關鍵??刹扇?個措施。
    A、烯丙基醚采用滴加的方法。使它在聚酯體系中分散的均勻,而且聚酯分子過量,有利于平衡向正反應方向移動。見圖3中的直線1。
    B、在措施a的基礎上,再用H3P04作為催化劑。磷酸是一種中等強度的酸,不會使聚酯分子發生斷裂,而且確實有催化作用。見圖3中的直線2。
    C、在措施a和b的基礎上,通人N2的方法。排除02的干擾,且可以通過N2帶出反應產生的少量水分,使平衡向正反應方向移動。見圖3的直線3。


1.無催化劑;2.加催化劑;3.加催化劑、通N2
圖3封端反應過程中酸值(AV)與反應時間(f)的關系
    采取以上3個措施,能使酸值迅速下降,且不用加入過量阻聚劑,而不發生交聯。
    (2)封端反應情況的討論
    在封端過程中存在著2個競爭反應,據不飽和樹脂網專家介紹:一是烯丙基醚與聚酯分子的封端反應,一是聚酯分子自身的縮聚反應。前者是小分子與大分子的反應,而后者是大分子之間的反應,前者更容易進行。本文研究不同含量的烯丙基醚對封端反應的影響,結果列于表4。由表4可知:隨著烯丙基醚的含量增大,其封端率減小。
表4烯丙基醚含量對封端反應的影響


    n(AE)/n(DMT)<0.2時,除了發生烯丙基醚與聚酯分子的反應外,聚酯分子之間的縮聚也發生了,從而導致封端率大于100%。
    n(AE)/n(DMT)=0.30時,封端率近于100%。
    n(AE)/n(DMT)=O.40時,封端率則下降到14%。
    四、結論
    a.封端率超過100%,說明聚酯分子之間也發生了縮聚反應。據不飽和樹脂網專家介紹,由于封端反應的優勢,聚酯分子之間的縮聚反應發生在封端以后。
    b.隨著烯丙基醚比例的增大,而封端反應又比聚酯分子之間的縮聚反應占優勢,則當封端率小于100%時,發生的反應大部分是封端反應。封端率數據表明,當烯丙基醚的物質的量為對苯二甲酸二甲酯的0.30時,封端反應近于100%,超過這一比例烯丙基醚是一元醇,與酸生成酯的同時亦會發生醇解反應,達到可逆平衡,酸值不再下降。因此,加入封端的烯丙基醚物質的量應不超過O.30。