不飽和樹脂固化程度評定1

    粘流態不飽和聚酯樹脂體系發生交聯反應而轉變成為的具有體型網絡結構的不溶、不熔固態樹脂的全過程稱為不飽和聚酯樹脂的固化。圖1形象地表明,相對分子質量不高的線性聚酯(室溫下為粘性的液體或固體),通過與乙烯類單體共聚而交聯成堅硬的三維網狀結構的體型分子。此時共聚物的相對分子質量理論上趨于無窮大,可以作為具有力學性能的高分子材料使用。闡述UPR固化和固化程度的含義、影響固化程度的因素和評定固化程度的方法。
    粘流態不飽和聚酯樹脂體系發生交聯反應而轉變成為的具有體型網絡結構的不溶、不熔固態樹脂的全過程稱為不飽和聚酯樹脂的固化。圖1形象地表明,相對分子質量不高的線性聚酯(室溫下為粘性的液體或固體),通過與乙烯類單體共聚而交聯成堅硬的三維網狀結構的體型分子。此時共聚物的相對分子質量理論上趨于無窮大,可以作為具有力學性能的高分子材料使用。
 


圖1聚酯體型分子網絡結構不意圖


    以苯乙烯為交聯單體的不飽和聚酯樹脂的交聯反應程度(固化程度)與二個因素有關。一個因素是線性不飽和聚酯分子中反式雙鍵和順式雙鍵兩種雙鍵的比例。當反式雙鍵含量增高時,固化樹脂中雙鍵的反應百分數相應提高,見表1。但是即使完全為反式雙鍵,其反應百分數只能達到70%左右。亦即還剩有30%的雙鍵沒有進行交聯共聚反應。    另一個因素是不飽和聚酯樹脂中苯乙烯含量,隨著樹脂中苯乙烯含量提高,固化時不飽和聚酯中雙鍵的反應百分率也相應提高。見表2。

表1不飽和聚酯分子中反式雙鍵對固化樹脂中雙鍵交聯反應的影響一

不飽和聚酯中反式雙鍵比例(摩爾%)

固化時反應掉的雙鍵(摩爾%)

5.7

28.6

18.5

34.9

28.2

48.5

43.0

59.2

58.0

68.6

76.2

71.4

100.0

72.2

    **以不同比例的順酐/反丁烯二酸作為不飽和酸與1,6-己二醇合成的不飽和聚酯樹脂,其中苯乙烯/聚酯的摩爾比為1.3/1。


表2不飽和聚酯樹脂中苯乙烯含量對固化樹脂中反式雙鍵的反應百分數的影響一

樹脂中苯乙烯的摩爾分數

苯乙烯/反式雙鍵摩爾比

固化時聚酯中反式雙鍵的反應百分率%

O.289

0.393

O.478

O.549

O.611

O.710

O.786

O.872

O.917

0.936

O.407

O.647

O.916

1.221

1.570

2.442

3.663

6.803

10.990

14.653

38.13

57.80

74.54

84.22

94.61

93.83

97.77

94.42

99.22

99.33

**不飽和聚酯組成:反丁烯二酸3.4摩爾、己二酸2.4摩爾、1.6-己二醇6.6摩爾