乙烯基酯树脂的开发与应用.doc

乙烯基酯树脂的开发与应用
杜葆光
乙烯基酯树脂自六十年代末问世至今已有三十余年的历史，由于乙烯基酯树脂具有优良的耐蚀性和施工工艺性，八十年代起乙烯基酯树脂已成为国外新一代耐腐蚀树脂的代表而广泛应用于石油、化工、造纸、冶金、热电、医药、食品、交通、环保、建筑等行业。国内乙烯基酯树脂在七十年代末开始生产，但由于产品价格较高、普及宣传不够等原因，至今生产量仍较少，推广应用仍不够理想。据报道[1]，一九九九年我国乙烯基酯树脂主要生产厂的生产、销售量如下：
上海新华树脂３００吨华东理工大学华昌聚合物公司４００吨江阴第二合成化工厂６３０吨丹阳市星火精细化工厂３００吨南通明佳聚合物公司１１５吨无锡市树脂厂8０吨无锡光明化工厂２５０吨美国陶氏化学公司在华销量５００吨总计：２４７５吨
从以上数量可以看出，我国乙烯基酯树脂的应用与国际接轨仍有较大差距。无锡光明化工厂开发生产乙烯基酯树脂始于一九九四年，作为环氧树脂生产厂，用环氧树脂为原料进一步开发生产乙烯基酯树脂，对降低成本，进而降低产品销售价格以适应市场具有明显的优势。近年来，我厂组织科研力量、加大了乙烯基酯树脂开发力度并得到上海交通大学等高校、科研机构的专家教授的帮助指导，已初步完成了产品的系列化。
1乙烯基酯树脂及合成工艺
乙烯基酯树脂是用不饱和一元酸与环氧化合物加成制得的在端基带有不饱和双键的一类聚合物。常用的不饱和一元酸有烯酸、甲基丙烯酸等，常用的环氧化合物为环氧树脂。乙烯基酯树脂的合成通常在不锈钢反应釜内进行，合成工艺路线如下：
2乙烯基酯树脂的分类
选择不同的环氧化合物和不同的不饱和一元酸为反应物，加上采用不同化合物改性，使乙烯基酯树脂成为一大类品种繁多的树脂系列。可采用的环氧化合物有双酚A环氧树脂及其同系物、双酚F环氧树脂、酚醛环氧树脂、四溴双酚环氧树脂、二环氧化聚氧化丙烯等等；不饱和一元酸有丙烯酸、甲基丙烯酸、苯基丙烯酸、丁烯酸等。
环氧化合物与不饱和一元酸反应，结果产生侧羟基，该基团能与酸酐、异氰酸酯等反应,因而乙烯基树脂可进一步改性而得到不同的产品。目前已实现工业化批量生产的基本本类型如下。
2.1双酚Ａ环氧丙烯酸类
其分子结构式为：
2.2双酚Ａ环氧甲基丙烯酸类
其分子结构式为：

2.3酚醛环氧乙烯基类
其分子结构式如下：

３乙烯基树脂的性能特点
由于乙烯基酯树脂由环氧树脂与不饱和一元酸加聚而成，因而其兼有不饱和聚酯树脂与环氧树脂两种树脂之优点。其主要特点是：其工艺性能与不饱和聚酯树脂一样，树脂粘度低，操作方便，可用引发剂、促进剂常温固化，施工不受季节限制。树脂中含有羟基（—OH），对玻璃纤维等有优良的浸润性和粘结力。乙烯基酯树脂具有较高的热变形温度，改性的乙烯基酯树脂可增加韧性，提高延伸率。
乙烯基酯树脂具有优良的耐腐蚀性能，耐碱性与环氧树脂相似，耐酸性及抗氧化性与双酚A不饱和聚酯树脂相似，交联密度高的乙烯基酯树脂有良好的耐溶剂性。此外，乙烯基酯树脂可采用光固化工艺固化，可提高生产效率，节约能源，提高产品质量。
4乙烯基酯树脂的理化性能
4.1乙烯基酯树脂的物理力学性能
乙烯基酯树脂的物理力学性能见表
类型项目双酚A丙烯酸型乙烯基酯树脂双酚A甲基丙烯酸型乙烯基酯树脂酚醛环氧型乙烯基酯树脂浇
铸
体抗拉强度（Mpa）60-9040-9070-80弯曲强度（Mpa）110-150120-150130-140抗压强度（Mpa）110-120110-120130-150冲击强度（KJ/m2）5-84-82-4玻璃化温度（℃）-90120-150热变形温度（℃）-80-100120-150玻
璃
钢抗拉强度（Mpa）280-320250-300280-320弯曲强度（Mpa）350-500350-450300-400抗压强度（Mpa）200-300冲击强度（KJ/m2）8-126-10树脂胶泥抗拉强度（Mpa）≥9≥9抗压强度（Mpa）≥70≥704.2乙烯基酯树脂的耐化学药品性
乙烯基酯树脂的耐化学药品性见表
介质及浓度长期耐温性介质及浓度长期耐温性双酚A
丙烯酸型双酚A甲基丙烯酸型酚醛环氧型双酚A丙烯酸型双酚A甲基丙烯酸型酚醛环氧型75%硫酸常温，耐45℃，耐饱和氯水＜80℃耐＜100℃耐70%硫酸80℃，耐80℃，耐5％氢氧化钠常温，耐＜100℃耐＜100℃耐25%硫酸常温，耐＜100℃耐＜110℃耐30％氢氧化钠常温，耐常温，耐常温，耐37%盐酸常温，耐60℃，耐80℃，耐35%碳酸钠＜80℃耐＜80℃耐40%硝酸不耐不耐常温，耐氨水，气相常温，耐常温，耐20%硝酸＜45℃耐＜60℃耐氨水，气液不耐不耐不耐5%硝酸常温，耐＜60℃耐＜80℃耐二甲苯常温，耐＜45℃耐30%铬酸常温，耐常温，耐95%乙醇常温，耐常温，耐75%醋酸＜60℃耐＜60℃耐乙二醇＜100℃耐＜10