不飽和樹脂(二)合成(2)方法
2、合成方法
不飽和聚酯樹脂的合成包括線型不飽和聚酯的合成,和交聯劑稀釋聚酯兩步過程。聚酯縮聚合成工藝有熔融縮聚法、溶劑共沸脫水法及環氧化合法等。
(1)熔融縮聚法。以醇和酸熔融縮聚,除加入的原料外不加其他組分。利用醇和水的沸程差,結合通入惰性氣體,使反應生成的縮水通過分餾柱分離出來。反應終點由測定聚酯的酸值或黏度控制,當酸值或黏度達到預定值即為反應終點,可以降低料溫,加入所需輔助材料(如石蠟、阻聚劑等)后再攪拌一定時間,等待稀釋。稀釋釜中預先加入計量的交聯單體、阻聚劑和光穩定劑,攪拌均勻。然后將反應釜中已降到預定溫度的聚酯緩慢放入稀釋釜,控制混合物溫度不超過90℃。待稀釋完畢,冷卻至室溫后過濾包裝。該法設備簡單,生產周期短,目前工廠大多采用此法。
(2)溶劑共沸脫水法。它是在縮聚過程中加入溶劑(如甲苯、二甲苯),利用溶劑與水的共沸點較水的沸點低的特點,將反應生成的水迅速帶出,促進縮聚反應的進行。其優點是反應比較平穩、容易掌握,產品顏色較好,但需要有一套分水回流裝置,縮聚過程中要防爆。
(3)環氧化合物法。用一元環氧化合物如環氧乙烷、環氧丙烷等代替二元醇合成不飽和聚酯。在環氧化合物與酸酐混合物反應時,需要加入二元醇、二元酸或水作為起始劑。反應要加入金屬氧化物或金屬鹽類作為催化劑,一般控制溫度在120~130℃。
不飽和聚酯樹脂在生產過程中原料酸和醇是在反應初期―次投料進行縮聚,工業上稱為一步法;若原料酸和醇分兩批投入,先把二元醇與苯酐投入反應釜反應至酸值為90~100時,再投入順酐反應至終點,工業上稱為兩步法。結果表明在其他條件相同的情況下,兩種方法生產的樹脂性能有差異,兩步法樹脂的一些物理性能高于一步法。表2-9列出兩種方法生產的通用型不飽和聚酯樹脂(其中含315%苯乙烯)固化后的性能。
不飽和聚酯樹脂的合成包括線型不飽和聚酯的合成,和交聯劑稀釋聚酯兩步過程。聚酯縮聚合成工藝有熔融縮聚法、溶劑共沸脫水法及環氧化合法等。
(1)熔融縮聚法。以醇和酸熔融縮聚,除加入的原料外不加其他組分。利用醇和水的沸程差,結合通入惰性氣體,使反應生成的縮水通過分餾柱分離出來。反應終點由測定聚酯的酸值或黏度控制,當酸值或黏度達到預定值即為反應終點,可以降低料溫,加入所需輔助材料(如石蠟、阻聚劑等)后再攪拌一定時間,等待稀釋。稀釋釜中預先加入計量的交聯單體、阻聚劑和光穩定劑,攪拌均勻。然后將反應釜中已降到預定溫度的聚酯緩慢放入稀釋釜,控制混合物溫度不超過90℃。待稀釋完畢,冷卻至室溫后過濾包裝。該法設備簡單,生產周期短,目前工廠大多采用此法。
(2)溶劑共沸脫水法。它是在縮聚過程中加入溶劑(如甲苯、二甲苯),利用溶劑與水的共沸點較水的沸點低的特點,將反應生成的水迅速帶出,促進縮聚反應的進行。其優點是反應比較平穩、容易掌握,產品顏色較好,但需要有一套分水回流裝置,縮聚過程中要防爆。
(3)環氧化合物法。用一元環氧化合物如環氧乙烷、環氧丙烷等代替二元醇合成不飽和聚酯。在環氧化合物與酸酐混合物反應時,需要加入二元醇、二元酸或水作為起始劑。反應要加入金屬氧化物或金屬鹽類作為催化劑,一般控制溫度在120~130℃。
不飽和聚酯樹脂在生產過程中原料酸和醇是在反應初期―次投料進行縮聚,工業上稱為一步法;若原料酸和醇分兩批投入,先把二元醇與苯酐投入反應釜反應至酸值為90~100時,再投入順酐反應至終點,工業上稱為兩步法。結果表明在其他條件相同的情況下,兩種方法生產的樹脂性能有差異,兩步法樹脂的一些物理性能高于一步法。表2-9列出兩種方法生產的通用型不飽和聚酯樹脂(其中含315%苯乙烯)固化后的性能。
表2-9兩種方法生產的通用型不飽和聚酯樹脂固化后的性能
|
樹脂 |
熱扭變點/℃ |
巴柯硬度 |
彎曲模量/MPa |
|
一步法樹脂 兩步法樹脂 |
68 76 |
50 56 |
2800 3600 |










































