UPR改性不可忽視的方法

 


    不飽和聚酯樹脂(UPR)改性研究,目前正朝著功能化、精細化、高性能化的方向發展。其中,增韌增強改性和降低固化物收縮率,是UPR改性研究的重要內容,阻燃、耐介質、耐熱,以及UPR膩子氣干性等方面的改性研究也取得了一定的進展。不飽和聚酯樹脂是熱固性樹脂的主要品種之一,也是復合材料三大基體樹脂之一。目前UPR改性主要集中在降低固化收縮率、提高阻燃耐熱性能、增強增韌、耐腐蝕等方面。獲得高性能UPR的方法很多,如通過制備高分子質量(分子質量在5000以上)UPR,可使耐煮沸性、耐堿性、熱分解溫度、韌性和機械強度得到明顯提高;在UPR分子結構中引入柔性鏈段或與其它樹脂互穿網絡化,可有效改善抗沖擊性能;引入難水解的結構單元,如雙酚A環氧烷烴加成物或氫化雙酚A,可以提高耐腐蝕性。以下即國內UPR改性研究的新進展。UPR改性方法很多,主要的有阻燃改性、低收縮性改性、增韌增強改性,而增韌增強改性又包括通過改變主鏈結構增韌增強、纖維增韌增強、聚合物微凝膠增韌增強、聚氨酯增韌增強、熱塑性彈性體增韌增強、無機填料增韌增強、活性單體或聚合物增韌增強等方法。除了這些主流不飽和聚酯樹脂(UPR)改性方法,尚有一些其它方法,盡管應用面相對不大,但不可忽視。
    如耐介質改性,UPR分子鏈上含有端羧基,造成耐堿性較差。若利用某些可與羧基反應的樹脂改性,消去羧基就可以提高耐堿性。而利用環氧樹脂的氧基團,與UPR的羧基反應生成A-B-A型嵌段共聚物,用其改性的UPR耐堿性優于普通UPR,可與3301雙酚A型UPR媲美??蒲腥藛T還制成了具有耐溶劑性能的DCPD型UPR,這是通過DCPD對UPR端羧基的封閉作用實現的;也有制成了DCPD型UPR的,結果發現DCPD型UPR不僅耐介質性能好于一般的鄰苯型和問苯型UPR,而且其耐熱性和固化線性收縮率,也優于通用型、雙酚A型和問苯型UPR。其中填料也可以提高UPR的耐介質性能,如用經鋁酸酯和乙烯基三乙氧基硅烷偶聯劑活化后的粉煤灰微珠填充改性UPR玻璃鋼,結果既顯著提高了耐腐蝕性,又改善了加工性能。耐熱改性也是重要一環。提高UPR耐熱性能的方法主要,是將第二相聚合物與UPR形成IPN結構,或將含有熱穩定性好的結構單元引入UPR。有專家由UPR、聚醚多元醇和甲苯二異氰酸酯,通過自催化反應制成了具有IPN結構的UPR/Pu體系,顯著提高了耐熱性能。當PU含量為5% 時其熱分解溫度,就從未含PU時的338.6℃,提高到344.3℃。
    科研分員還合成了含有熱穩定性好的二苯醚結構的UPR,有效提高了UPR的耐熱性能,其耐熱指數達到了186℃。UPR膩子氣干性改性有所進展,加快膩子氣干性的方法,有物理方法和化學方法2種。物理方法主要是在原子灰中添加高熔點的石蠟;化學方法是在線型聚酯的支鏈上引入一個“氣干性”的官能團,如烯丙醚基、烯丁醚基及亞甲苯醚基等,它的吸氧性可使原子灰在空氣存在的條件下聚合固化。目前應用較多的是化學方法。如以復合促進、復合穩定體系,和空心粉填料為主要原料制成了USP-1型膩子,具有快干、穩定性好、易打磨性,和柔韌性等優異性能,完全達到超過Q/JGN 01-1995企業標準,和日本工業標準JIS-K5655 (80),與國際先進的gg牌膩子性能相當。另有業內專家,利用部分飽和的二元酸酐和干性油為主要原料,制成了非蠟型、于空氣中可速干的UPR。
    由其制成的膩子的綜合性能也與日本gg牌膩子相當。具體做法是將具有氣干性的基團引入UPR,可以有效改善UPR的氣干性能。如將含有縮醛環結構的甘油環縮甲醛丙烯酸酯,引入UPR主鏈分子中制成氣干性UPR。甘油環縮甲醛丙烯酸酯中的2個氧原子間的亞甲基上的氫很活潑,在鈷鹽存在下遇到氧時,就會發生氫原子轉移反應,生成氫過氧化物而避免了空氣中氧的影響。利用活性樹脂改性UPR也是制備快干UPR重要方法,如利用含有-OH 端基的UPR,和含有-NCO基的聚氨酯預聚物的加成聚合產物對UPR進行改性,制成的涂層可以在空氣中快速干燥,且表面硬度和表干性能優異,其相對于玻璃的硬度為0.5,表干時間為60~70 min。UPR改性研究目前正朝著功能化、精細化、高性能化的方向發展,增韌增強改性和降低固化物收縮率,是改性研究的重要內容,阻燃、耐介質、耐熱以及UPR膩子氣干性等方面研究,也取得了一定的進展。