不飽和聚酯樹脂(unsaturatedpolyesterresins)是指分子鏈上具有不飽和鍵(如雙鍵)的聚酯高分子。不飽和二元酸(或酸酐)、飽和二元酸(或酸酐)與二元醇(或多元醇)在一定條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成不飽和聚酯,不飽和聚酯溶解于一定量的交聯(lián)單體(如苯乙烯)中形成液體樹脂即為不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂加入引發(fā)體系可反應(yīng)形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔高分子材料,所以是一種典型的熱固性樹脂。不飽和聚酯樹脂與其他眾多熱固性樹脂相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,不飽和聚酯樹脂具有良好的加工特性,可以在室溫(不低于15~20℃)、常壓下固化成型,不釋放出任何副產(chǎn)物。而且樹脂的黏度比較適宜,可采用多種加工成型方法,如手糊成型、噴射成型、拉擠成型、注塑成型、纏繞成型等。不飽和聚酯樹脂在工業(yè)上被稱為接觸成型或低壓成型熱固性樹脂。
一、概述
4、不飽和聚酯樹脂的應(yīng)用
不飽和聚酯早期主要用作涂料和澆注成型,1942年出現(xiàn)了聚酯玻璃鋼(即玻璃纖維增強(qiáng)聚酯)后,由于玻璃鋼產(chǎn)品和工藝的巨大優(yōu)勢(shì)、發(fā)展極為迅速。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,由此UPR樹脂使用主要分纖維增強(qiáng)和非纖維增強(qiáng)兩大類。
目前國(guó)外聚酯消耗量中玻璃鋼占總消耗量的70%~80%。玻璃鋼成型加工技術(shù)除了手糊法之外,還有纏繞法、冷模壓法、低壓成型法和澆注法等。20世紀(jì)70年代末和80年代初期,美國(guó)以噴射成型法為主,日本、英國(guó)和法國(guó)以手糊法為主。20世紀(jì)80年代中后期,傳統(tǒng)手糊工藝呈下降趨勢(shì),噴射成型法逐年上升,模壓成型也成倍遞增,特別是近來(lái)隨著電子電器和汽車工業(yè)的發(fā)展,適合于這些產(chǎn)品的模壓工藝又獲得了顯著的發(fā)展。目前國(guó)外FRP加工業(yè)逐步向機(jī)械化、自動(dòng)化方向發(fā)展,一些異型加工仍然離不開(kāi)手糊成型。對(duì)于噴射成型法今后主要向噴射設(shè)備高壓量化方向發(fā)展。
模壓成型法主要用于SMC和BMC的加工,而纏繞法除主要用于管、罐和受壓容器外,還用于XMC制造。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,連續(xù)法一般是指連續(xù)浸漬樹脂后,在一定壓力下成型,再進(jìn)入80~130℃固化區(qū),加工壓力為O.02~O.2MPa,傳遞速率為2~5m/min。美國(guó)FRP主要應(yīng)用于汽車零部件、管道、貯罐、建材、船舶等;日本FRP在衛(wèi)生潔具、工業(yè)機(jī)械上應(yīng)用較多,其他還有容器、建材、船舶、汽車零件等;歐洲的玻璃鋼管和貯罐技術(shù)處于水平,表2-5為美國(guó)UP用途分配情況表,表2-6為日本UP用途分配情況。
表2-5美國(guó)UP樹脂的消費(fèi)狀況
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年份 |
1993 |
1995 |
1997 |
2002 |
1997~2002年增長(zhǎng)率/% |
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玻璃纖維增強(qiáng) |
一般建筑 |
7.22 |
8.63 |
10.03 |
11.8 |
3.3 |
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浴缸等 |
6.58 |
7.17 |
8.67 |
10.4 |
3.8 |
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防腐罐和管 |
6.40 |
7.49 |
6.36 |
7.26 |
2.7 |
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船舶 |
12.12 |
13.53 |
11.89 |
13.4 |
2.4 |
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運(yùn)輸 |
4.45 |
6.49 |
7.08 |
8.63 |
4.0 |
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消費(fèi)用品 |
器具 |
0.41 |
0.77 |
0.73 |
0.82 |
2.5 |
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休閑用品 |
0.54 |
1.14 |
1.45 |
1.77 |
4.0 |
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其他 |
0.59 |
1.04 |
0.64 |
0.73 |
2.8 |
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各種小件 |
1.45 |
2.04 |
2.68 |
3.31 |
4.4 |
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其他 |
1.63 |
1.04 |
1.14 |
1.32 |
3.0 |
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玻璃纖維增強(qiáng)小計(jì) |
41.36 |
49.35 |
50.67 |
59.47 |
3.2 |
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非玻璃纖維增強(qiáng) |
涂層用樹脂 |
5.45 |
8.49 |
9.08 |
11.12 |
4.1 |
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合成大理石消費(fèi)品 |
1.54 |
1.77 |
1.82 |
2.00 |
2.0 |
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凝膠涂層 |
2.81 |
3.09 |
3.54 |
4.09 |
2.9 |
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|
車輛修理膩?zhàn)?/font> |
2.18 |
2.09 |
1.95 |
2.13 |
2.0 |
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|
其他 |
2.18 |
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