UPR交聯活性影響因素多

    不飽和聚酯樹脂在常溫下,加入固化劑和促進劑能夠使樹脂交聯固化,形成三向交聯的不溶不融的體型結構。不飽和聚酯樹脂的這一變化我們早已司空見慣,但日常使用過程中對這一變化在理解和認識上還有差距,經常出現這樣那樣的產品質量問題。例如制品固化不完全,表面發粘,沒有強度,甚至造成制品損壞報廢等等。因此加深對這一問題的認識很有現實意義。由于不飽和聚酯樹脂結構的不同,其在性能上也有很大差異。反應活性高的樹脂力學性能優良,耐熱性也好。因此反應活性的高低在一定程度上反映了聚酯樹脂性能的好壞。影響不飽和聚酯樹脂反應活性的因素有以下幾個方面:不同交聯劑的影響、苯乙烯交聯劑用量的影響、不飽和聚酯分子鏈中雙鍵密度的影響、不飽和聚酯中雙鍵順反結構的影響、不飽和聚酯樹脂中阻聚劑及其他添加劑的影響、固化劑和阻聚劑用量的影響。
    關于不同交聯劑對不飽和聚酯樹脂交聯活性的影響。不飽和聚酯樹脂的交聯劑多為不飽和烯類化合物。交聯劑的結構會大大影響交聯劑的反應活性,一般說來有三個方面因素:共軛效應;電子效應;位阻效應。共軛程度高,單體的反應活性高,容易發生交聯反應;單體的取代基吸電子性越強,其活性越大;取代基越多,反應活性越低。?-甲級苯乙烯比苯乙烯的反應活性低的多,甲基丙烯酸的反應活性比丙烯酸的反應活性低,甲基丙烯酸酯的反應活性也比丙烯酸酯低。除此以外交聯單體結構,會大大影響聚酯的性能如加工性、水溶性、光學性能、熱性能、電性能等。不飽和聚酯中雙鍵的反應活性是很低的,但與不飽和烯類交聯單體共聚反應活性較高。不同交聯單體的反應活性也不相同。一般不飽和聚酯與交聯單體苯乙烯共聚反應的速率是不飽和聚酯均聚速率的20~30倍,因此不飽和聚酯多選用與苯乙烯一起使用。而如用甲基丙烯酸甲酯與不飽和聚酯共聚,由2種單體的競聚率可知,其結果在共聚物中甲基丙烯酸甲酯的重復鏈結較多,隨反應進行甲基丙烯酸甲酯很快消耗完,后會有較多的不飽和聚酯沒有進行共聚。
    這是因為甲基丙烯酸甲酯的均聚傾向較大,不飽和聚酯的共聚傾向較大。因此用甲基丙烯酸甲酯作交聯單體固化的不飽和聚酯樹脂的網絡結構不如用苯乙烯作交聯單體來得緊密。?-甲基苯乙烯因其反應活性較低不能單獨使用。若參入一些替代苯乙烯,可以降低固化時的高放熱峰溫度,減少收縮率。苯乙烯交聯劑用量產生的影響較大,苯乙烯由于活性高、反應快、性能好、價格低,是不飽和樹脂應用廣的交聯劑。其用量影響不飽和聚酯中雙鍵的百分數。通常苯乙烯含量的提高,有利于聚酯雙鍵反應百分率的提高。當苯乙烯與聚酯雙鍵摩爾比在1.6~2.4之間時,樹脂具有較高的雙鍵反應百分率,即交聯密度高、具有良好的綜和性能。通過實驗證實2個不飽和聚酯分子鏈間,單體苯乙烯的交聯重復單元為1~3個。工業上不飽和聚酯樹脂中的苯乙烯的含量一般在30~40%之間。這一含量的確定是根據成型工藝的操作性能,和樹脂固化后的性能確定的。實踐表明這一含量基本上,能在這2者間取得綜合平衡性能,使固化樹脂的網絡結構較緊密。 [-page-] 
    不飽和聚酯分子鏈中雙鍵密度也有影響。不飽和聚酯樹脂反應活性通常以其中所含不飽,和二元酸的摩爾數占二元酸總摩爾數的百分數來衡量。不飽和酸占70%以上為高反應活性;60~30%為中反應活性;30%以下為低反應活性。不飽和聚酯分子鏈中雙鍵含量越高,聚酯樹脂的反應活性越高,達到完全固化的時間越短。高反應活性的聚酯與苯乙烯交聯密度高,提高了熱變形溫度。低反應活性的聚酯與苯乙烯交鏈密度低,體積收縮率低適用于澆鑄制品。不飽和聚酯中雙鍵順、反結構的影響又有哪些?不飽和聚酯中雙鍵的順、反結構,其反應活性不同。通常反式比順式反應活性高,如富馬酸酯與乙烯基單體反應要比馬來酸酯與乙烯基單體的反應快40倍。順式雙鍵在一定條件下可以轉化為反式雙鍵。在較高溫度和較長時間條件下轉化率較高;聚酯結構中有仲醇,其順式向反式的轉化率也要高。不飽和聚酯樹脂阻聚劑及其他添加劑的影響,為了不飽和聚酯樹脂的穩定,常在其中加入阻聚劑或緩聚劑。這是一種能與鏈自由基反應形成非自由基或不能再引發的低活性自由基,使交聯固化速率降低為零的物質。
    因此低反應活性的樹脂,有可能因為其中加入的阻聚劑量很少而顯得反應活性很高,而高反應活性的樹脂,也可能因其中加入了過量的阻聚劑而變得不甚活潑。另外其他添加劑例如:阻燃劑、色漿、低收縮劑、各種填料的加入,引入了磷、鹵、金屬離子或其他因素,都會影響樹脂交鏈反應活性。固化劑、阻聚劑用量也對活性產生影響。從實驗可以看出:3組不同固化劑用量固化結果形成3個階梯,用量越大固化越快放熱峰越高。不同阻聚劑和不同用量固化效果也為不相同。因此在樹脂制造和使用過程中,掌握好阻聚劑、固化劑的合理匹配十分重要。不飽和聚酯中的雙鍵與交聯劑中的雙鍵聚合形成不溶不熔的交聯網絡結構,網絡中含有兩種聚合物分子鏈結構。網絡主體由不飽和聚酯分子鏈的無規線團組成,苯乙烯共聚分子鏈穿插其中,將不飽和聚酯分子鏈連接和固定起來,形成一個巨大的網。整個網絡結構平均分子量為10000~30000。如果網絡分子量小于10000會直接影響制品的力學性能,如強度、彈性和韌性等。