对苯型不饱和聚酯树脂性能的研究

引言
       对苯型不饱和聚酯树脂是用对苯二甲酸、二元醇和顺丁烯二酸酐经酯化反应而制得的，其耐热性可与双酚A型耐腐蚀不饱和聚酯树脂3301相媲美，其耐酸耐碱性能高于通用聚酯，而耐有机溶剂性能更是其他类型不饱和聚酯树脂无法比拟的。因此，它是一种高耐热性、耐溶剂性、耐腐蚀性、耐液体和气体透过性以及电性能、机械性能较好的树脂。对苯型不饱和聚酯树脂可作为玻璃纤维增强材料（即玻璃钢）广泛用于建筑、交通运输、船舶、航空、化工防腐、环境保护等领域，特别是在汽车、卫生洁具、家俱等行业的应用更是强劲。
      本文主要研究了以聚酯回收料为主要原料生产的对苯型不饱和聚酯树脂的固化性能和耐腐蚀性能。
1 实验部分
      1.1原材料
      对苯型不饱和聚酯树脂、过氧化甲乙酮（活性氧含量为10士0.2%），环烷酸钴（钴含量为0.8%），盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、氢氟酸、丙烯酸、氢氧化钠、苯、二甲苯、食盐、次氯酸钠、汽油、乙醇、海水。
       1.2实验方法
       1.2.1固化性能测试
       将一定量的树脂中置于坩锅中，先后加入指定量的过氧化甲乙酮和环烷酸钴液，搅拌均匀后中间插一热电偶，于环境温度为25℃条件下记录时间－温度曲线，取曲线中的最高温度即为树脂固化过程中的最高放热峰。
       1.2.2耐化学腐蚀性能测试
       (1) 将对苯树脂制成25mm*l0mm*l0mm树脂浇铸体，经过24小时常温固化后脱模，继续加热固化，从室温逐渐升至100 ℃，恒温2小时。
       (2)常温浸泡测试是将上述经处理的浇铸体放入选定的腐蚀介质中，浸泡365天后称量其质量变化并记录试块的外观变化情况。
       (3)加热浸泡测试是将上述经处理的浇铸体放入化学介质加热到100 ℃煮沸100小时，称其煮沸前后的质量变化并记录试块的外观变化情况。
2 结果与讨论
　　2.1 促进剂加入量的影响

从表1中可以看出，凝胶时间随着环烷酸钴加入量的增加而缩短。当环烷酸钴加入量低于0.5%时，凝胶时间明显延长，影响最终固化。当环烷酸钴量加入量大于3.5%时，凝胶时间变化不太明显。
　　2.2固化剂加入量的影响

      
   　 从表2中可以看出，凝胶时间随着过氧化甲乙酮加入量的增加而缩短。当过氧化甲乙酮加入量低于0.5%，凝胶时间明显延长，影响最终固化。
　　2.3温度对凝胶时间的影响
 　   从表3中可以看出，随着温度升高凝胶时间显著缩短。在不同的施工温度下应采取不同的固化剂和促进剂的添加量。
　　2.4固化时间对固化度的影响
   　 在不同的的温度下加入2%过氧化甲乙酮，2%的环烷酸钴液，制成4层的玻璃钢制品，在不同时间段测试其玻璃钢的巴柯尔硬度变化规律。

        
 　   从表4中可以看出，树脂玻璃钢的巴柯尔硬度需要一星期才能达到35以上，采取热固化措施能确保固化更完全。
　　2.5树脂固化过程中的最高放热峰
    　树脂在固化过程中放热峰温度的高低与树脂的最终固化完全程度和树脂浇铸体的物理、力学性能有着密切关系。一般而言，高的放热峰温度有利于树脂的固化，树脂浇铸体的热变形温度和力学性能得到相应的提高。但过高的放热温度会导致树脂收缩增长率加和微裂纹的出现。
   　 在25℃环境条件下对苯树脂中加入2.5%的过氧化甲乙酮和2.0%的环烷酸钴后测试，其最高放热峰温度为179℃。
　　2.6耐腐蚀性能试验
　　2.6.1将树脂浇铸体浸泡在不同浓度的化学介质中，经过一年后测定质量和外观变化，见表5。
    　2.6.2不同树脂在各种耐腐蚀介质中的腐蚀情况将树脂浇铸体浸泡在不同浓度的化学介质中，100℃煮沸looh 后测定质量和外观的变化。从表5和表6可以看出，该对苯型不饱和聚酯树脂具有优良的耐温性和耐化学腐蚀性，其耐酸、耐碱、耐盐、耐水性能和间苯型树脂相当，其耐氧化性酸和耐溶剂的性能与双酚A型树脂相当。