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樹脂分為熱塑性和熱固性兩大類。對(duì)于加熱熔化冷卻變固，而且可以反復(fù)進(jìn)行可熔的叫熱塑性樹脂，如聚氯乙烯樹脂(PVC)、聚乙烯樹脂(PE)等；加熱固化以后不再可逆，成為既不溶解又不熔化的叫熱固性樹脂，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。“聚酯”是相對(duì)于“酚醛”“環(huán)氧”等樹脂，而區(qū)分的含有酯鍵的一類高分子化合物。這種高分子化合物是由二元酸，和二元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)而生成的，這種高分子化合物含有不飽和雙鍵時(shí)，就稱為不飽和聚酯，這種不飽和聚酯溶解于有聚合能力的單體中(一般為苯乙烯)；而成為一種粘稠液體時(shí)，稱為不飽和聚酯樹脂(英文名Unsaturated Polyester Resin，簡(jiǎn)稱UPR)。因此不飽和聚酯樹脂可以定義為：由飽和的或不飽和的二元酸，與飽和的或不飽和的二元醇，縮聚而成的線型高分子化合物，溶解于單體中而成的粘稠的液體。不飽和聚酯樹脂是熱固性樹脂主要品種，也是復(fù)合材料三大基體樹脂之一。目前改性主要集中在降低固化收縮率、提高阻燃耐熱性能、增強(qiáng)增韌、耐腐蝕等方面。獲得高性能不飽和樹脂的方法很多，如通過制備高分子質(zhì)量(分子質(zhì)量在5000以上)UPR，可使耐煮沸性、耐堿性、熱分解溫度、韌性和機(jī)械強(qiáng)度得到明顯提高；在分子結(jié)構(gòu)中引入柔性鏈段或與其它樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)化，可有效改善抗沖擊性能；引入難水解的結(jié)構(gòu)單元，如雙酚A環(huán)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(nèi)UPR改性研究的新進(jìn)展。為克服純UPR固化物存在的性脆、模量低，以及由體積收縮引起的制品翹曲和開裂變形等缺點(diǎn)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，就必須對(duì)其進(jìn)行增韌增強(qiáng)改性。增韌增強(qiáng)改性方法除了主要的幾種，如通過改變主鏈結(jié)構(gòu)增韌增強(qiáng)、纖維增韌增強(qiáng)、聚合物微凝膠增韌增強(qiáng)、聚氨酯增韌增強(qiáng)等，還有幾種方法較為奏效。
3、UPR復(fù)合材料的低收縮改性
不飽和聚酯在固化過程中的體積收縮約為5%～10%，嚴(yán)重影響了玻璃鋼(FRP)制品的耐翹曲性、尺寸精度、耐應(yīng)力開裂性以及表面平滑性。因此研究低收縮或無收縮的UPR成為研究的重要方向。
⑴低收縮添加劑
研究發(fā)現(xiàn)，在UPR中加入低收縮添加劑(LPA)可降低收縮，LPA是一些熱塑性聚合物如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯、熱塑性聚氨酯和聚酯等。LPA的類型、相對(duì)分子質(zhì)量和濃度對(duì)不飽和聚酯樹脂的收縮、表面質(zhì)量和模壓聚合物材料的尺寸控制有一定影響。研究結(jié)果表明，要獲得較好的收縮控制，分子質(zhì)量高的LPA比分子質(zhì)量低的要好，而且LPA的含量不能太高。LPA在降低片狀模壓、團(tuán)狀模壓、注射模壓等高溫模壓過程不飽和聚酯的收縮很有效。
⑵影響收縮效果的因素
大多數(shù)LPA應(yīng)用于高溫和高壓過程，其降低收縮的效果與以下幾個(gè)因素有關(guān)，如熱膨脹、相分離、LPA與固化UPR樹脂之間的相轉(zhuǎn)變、沿界面或在LPA相中形成的孔隙結(jié)構(gòu)等。在模壓的過程中，混合物先被加熱到模型的溫度，不飽和聚酯樹脂和LPA產(chǎn)生熱膨脹，引發(fā)劑分解并引發(fā)UPR分子與苯乙烯單體的自由基共聚。分子質(zhì)量的增大和反應(yīng)的UPR樹脂的極性的改變使原來均質(zhì)的體系變成局部不均質(zhì)，UPR趨于相分離，LPA產(chǎn)生的熱膨脹部分地補(bǔ)償了聚合過程的收縮。隨著固化過程繼續(xù)，UPR成為連續(xù)相，LPA成為分散相。固化后形成孔隙結(jié)構(gòu)或微裂紋結(jié)構(gòu)，這種孔隙或微裂紋產(chǎn)生的孔隙能彌補(bǔ)UPR固化的收縮量。
