不饱和聚酯树脂的防腐性能原理.docx

不饱和聚酯树脂的防腐性能原理
【中国油漆网】2013年9月7日讯：目前耐腐蚀玻璃钢的应用在我国玻璃钢工业应用中居首位。以不饱和聚酯树脂为树脂基体的玻璃钢其腐蚀机理可..
【中国油漆网】2013年9月7日讯：
目前耐腐蚀玻璃钢的应用在我国玻璃钢工业应用中居首位。以不饱和聚酯树脂为树脂基体的玻璃钢其腐蚀机理可分为物理腐蚀和化学腐蚀。物理腐蚀主要是因为不饱和聚酯树脂分子中的羟基、羧基等极性基团与极性分子之间的相互吸引而发生材料的溶胀；而化学腐蚀则是指高分子链发生断裂与破坏。在不饱和聚酯树脂分子中，其耐腐蚀性能取决于聚酯的结构、酯基浓度、双键含量及位置等因素，而其中酯基浓度是最主要的因素，其极易受到水、酸、碱等介质的侵蚀发生水解、皂化，从而破坏大分子的结构。根据不同腐蚀机理可以通过降低酯键的密度、封闭聚酯键端的羧端基，引入难水解的结构单元等方法来提高不饱和聚酯树脂的耐腐蚀性。
不饱和聚酯在室温下是一种粘流体或固体，易燃，难溶于水，而在适当加热情况下，可熔融或使粘度降低，它的相对分子质量大多在1000-3000范围内，没有明显的熔点，它能溶于与单体具有相同结构的有机溶剂中。不饱和聚酯分子结构中含有不饱和的双键而具有双键的特性———在高温下，会发生双键打开、相互交联而自聚；通过双键的加成反应，而与其它烯类单体发生共聚；在一定条件下，双键还易被氧化，致使聚酯质量劣化。聚酯中的酯键易被酸、碱水解而破坏其应有的物理、化学性能，聚酯本身发生降解。不饱和聚酯与交联剂（稀释剂）混和而成不饱和聚酯树脂，它有如下特点：物理性质：不饱合聚脂树脂的相对密度在1.11－1.20左右，固化时体积收缩率较大，固化树脂的一些物理性质如下。（1）耐热性：绝大多数不饱合树脂的热变形温度都在50－60度间，一些耐热性较好的树脂则可达到120度，线热膨胀系数为（130－150）*0.0000006度力学性能。不饱合聚脂树脂具有较高的拉伸、弯曲。压缩等强度。（2）耐化学腐蚀性能。不饱合聚脂树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好，耐有机溶剂的性能差，同时，树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何形状的不同，可以有很大的差异。（3）介电性能。不饱合聚脂树脂的耐热性能良好。化学性质：不饱合聚脂树脂具有多功能团的线型高份子化合物，在其骨架主链上具有聚脂链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。（1）主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联发应，使不饱和聚脂树脂从可溶。可熔状态转变成不溶、不溶状态。（2）主链上的酯键可以发生水解反应，酸或碱可以加速该反应，使不饱合聚脂树脂从可溶状态变成不溶状态。若与苯乙烯共聚交联后，则可大大降低水解反应的发生。在酸性介质中，水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介质的侵蚀，在碱性介质中，由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子，水解成为不可逆的，所以聚酯耐碱性较差。（3）树脂处于这一状态时并未交联，在合适的溶剂中仍可溶解，加热时良好的流动性。不饱和聚酯树脂还有如下特性：1、工艺性能良好这是不饱和聚酯树脂的一大优点。在室温下，可采用不同的固化系统固化成型，在常压下成型，颜色浅，故可以制作浅色或多种彩色的制品，同时可采用多种措施来改善它的工艺性能。２、固化后的树脂综合性能好不饱和聚酯树脂的力学性能介于环氧树脂和酚醛树脂之间；电学性能、耐腐蚀性能、老化性能均有可贵之处，并有多种特殊树脂以适应不同用途的需要。３、原料来源广，价格低廉不饱和聚酯树脂所用原料要比环氧树脂的原料便宜得多，但比酚醛树脂的原料要贵一些。以上是不饱和聚酯树脂主要优越之处，其不足之处有：Ａ）固化时体积收缩率大，因此在成型时要充分考虑到这一点，否则制品质量要受到影响。目前，在研制低收缩性聚酯树脂方面已取得了进展，主要是通过加入聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或邻苯二甲酸二丙烯酯等热塑性聚合物的方法来实现的。Ｂ）耐热性能比较差不饱和聚酯树脂的耐热性普遍较低，即使是一些耐热性能好的牌号，其热变形温度也仅仅在１２０℃（建材２５３厂生产的１９９＃，而绝大多数树脂的热变形温度都在60-70℃范围内Ｃ）其成型时气味（苯乙烯）和刺激性还比较大。

不饱和聚酯树脂国外近年研究进展快速、新品层出不穷，比如：低收缩性树脂、耐腐蚀树脂、强韧性树脂、低吸水型不饱和聚酯树脂、透明性不饱和聚酯树脂、低游离苯乙烯残量的不饱和聚酯树脂、PET型不饱和聚酯树脂、低挥发性树脂、胶衣树脂、发泡不饱和聚酯树脂、玻璃钢船艇专用树脂、耐热性UPR树脂和光固化UPR树脂。
下面对五种不饱和聚酯树脂的性能及应用进行的解析。其中包括低收缩性树脂、耐腐蚀性树脂、低吸水型不饱和聚酯树脂、低挥发性树脂、含水不饱和聚酯树脂WCUP。
(一)低收缩性树脂
所谓低收缩性树脂，采用热塑性树脂来降低和缓和UPR的固化收缩，已在SMC制造中得到广泛应用