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不饱和聚酯树脂的合成

[1]主要原料[1]主要原料
(一)二元醇乙二醇是结构最简单的二元醇，由于其结构上的对称性，使生成的聚酯树脂具有明显的结晶性，这便限制了它同苯乙烯的相容性，因此一般不单独使用，而同其它二元醇结合起来使用，如将60%的乙二醇和40%的丙二醇混合使用，可提高聚酯树脂与苯乙烯的相容性；如果单独使用，则应将生成树脂的端基乙酰化或丙酰化，以改善其相容性。1，2丙二醇由于结构上的非对称性，可得到非结晶的聚酯树脂，可完全同苯乙烯相溶，并且它的价格相对讲也较低，因此是目前应用最广泛的二元醇。其它可用的二元醇有：一缩二乙二醇――可改进聚酯树脂的柔韧性；一缩二丙二醇――可改进树脂柔韧性和耐蚀性；新戊二醇――可改进树脂的耐蚀性，特别是耐碱性和水解稳定性。以上几种二元醇，或由于树脂柔韧性太大而失去强度，或应改善树脂与苯乙烯相溶性，它们一般不单独使用，应和其它二元醇混合使用。具有高度耐用化学腐蚀的聚酯树脂，常常盟?A或氢化双酚A作原料，为生成一种适合与二元酸反应的二元醇，双酚A应预先同环氧丙烷或环氧乙烷反应，生成两端具有醇羟基的二元醇，如D-33二元醇。用氯化或溴化的二元醇，不仅表现出阻燃性，也改善了耐蚀性。加入少量的多元醇，如丙三醇和季戊四醇，可较大程度地改善树脂的耐热性。不饱和聚酯树脂的耐化学腐蚀性取决于树酯的化学结构。在聚酯树脂中酯键是最薄弱的环节，易受酸和碱的作用而发生水解。酯键周围空间的不同的化学结构对于酯键有着不同的空间位阻保护作用，而使制品表现出不同的耐蚀性。酯键的空间位阻保护作用：PO-BPA>NPG>PG>EG

（二）不饱和二元酸不饱和聚酯树脂中的双键，一般由不饱和二元酸原料提供。树脂中的不饱和酸愈多，双键比例愈大，则树脂固化时交联度愈高，由此使树脂具有较高的反应活性，树脂的固化物有较高的耐热性，在破坏时有较低的延伸率。为改进树脂的反应性和固化物性能，一般把不饱和二元酸和饱和二元酸混合使用。1，顺丁烯二酸酐（马来酸酐）和顺丁烯二酸（马来酸）是最常用的不饱和酸。由于顺丁烯二酸酐具有较低的熔点，并反应时可少缩合出一分子水，故用得更多。2，反丁烯二酸（富马酸）是顺酸的反式异构体，虽然顺酸在高于180°C缩聚时，几乎完全可以异构化而变成反式结构，但用反丁烯二酸制备的树脂有较高的软化点和较大的结晶倾向性。3，其他的不饱和酸，如氯化马来酸、衣康酸和柠康酸也可以用，但价格较贵，使用不普遍。此外，用衣康酸制造的树脂，也会出现树脂与苯乙烯混溶稳定性的问题，尽管氯化马来酸含26%的氯，但要作为阻燃树脂使用，含氯量仍是不够的，还必须加入其它阻燃成分。（三）饱和二无酸加入饱和二元酸的主要作用是有效地调节聚酯分子链中双键的间距，此外还可以改善与苯乙烯的相容性。1，为减少或避免树脂的结晶问题，可将邻苯二甲酸酐作为饱和二元酸来制备不饱和聚酯树脂，所得的树脂与苯乙烯的相溶性好，有较好的透明性和良好的综合性能。此外，邻苯二甲酸酐原料易得，价格低廉，因此是应用最广的饱和二元酸。2，间苯二甲酸与邻苯二甲酸酐相比，改进了邻苯型聚酯中由于两个酯基相靠太近而引起的相互排斥作用所带来的酯基稳定性问题，从而提高了树脂的耐蚀性和耐热性，此外还提高了树脂的韧性。间苯二甲酸可用于合成中等耐蚀的不饱和聚酯树脂。对苯二甲酸与间苯二甲酸相似，用对苯二甲酸制得的聚酯树脂有较好的耐蚀性和韧性，但这种酸活性不大，合成时不易反应，应用不多。3，含氯和含溴的饱和二元酸，可以用来制造阻燃树脂。a,氯菌酸酐（HET

酸酐）b,四氯苯酐是两种常用的含氯饱和二元酸。;氯菌酸酐的含氯量高达55%，用它制得的聚酯比用四氯苯酐（含氯量为49。5%）制得的聚酯有更好的阻燃性，同时还具有良好的耐蚀性。它的缺点是所得树脂（开始时是无色透明的）在贮存和使用过程中，随着时间的延长而逐渐变得有色、发暗。即使加入紫外线吸收剂也不能阻止这种色变。3,用脂肪族二元酸，如已二酸和癸二酸部分替代上述饱和二元酸，可增加所得树脂的柔韧性耐冲击性，但一般不单独使用。饱和二元酸不同对酯键的空间位阻作用也不同。对酯键的保护作用：HET>IPA>PA>已二酸[2]交联剂

交联剂除在固化时能同树脂分子链发生交联产生体型结构的大分子外，还起着稀释剂的作用，形成具有一定粘度的树脂溶液。(一)苯乙烯是最常用的交联剂，其优点：（1）苯乙烯为一低粘度液体，与树脂及各种辅助组分有很好的相溶性。（2）与不饱和聚酯树脂进行共聚时，能形成组分均匀的共聚物。例如，当苯乙烯与反丁烯二酸二醇酯（接近于顺酐型不饱和聚酯中双键的活性）进得共聚时，竞聚率分别为r1=0.30和r2=0.07，由于r1、r2均小于1，其共聚组成曲线必通过对角线，即必有一恒比共聚点，由共聚组成方程式可知，通过恒比共聚点时，则：r1[M1