不饱和树脂（UPR）的增韧改性方法

       不饱和聚酯树脂(UPR)，是热固性树脂的主要品种之一，也是复合材料三大基体树脂之一。目前，UPR改性主要集中在降低固化收缩率、提高阻燃耐热性能、增强增韧、耐腐蚀等方面。获得高性能UPR 的方法很多，如通过制备高分子质量(分子质量在5000以上)UPR，可使耐煮沸性、耐碱性、热分解温度、韧性和机械强度得到明显提高；在UPR分子结构中引入柔性链段或与其它树脂互穿网络化，可有效改善抗冲击性能；引入难水解的结构单元，如双酚A环氧烷烃加成物或氢化双酚A，可以提高耐腐蚀性。以下即国内UPR改性研究的最新进展。中国不饱和树脂网专家表示，为克服纯UPR固化物存在的性脆、模量低以及由体积收缩引起的制品翘曲和开裂变形等缺点，扩大其应用范围，就必须对其进行增韧增强改性。UPR增韧增强改性方法除了主要的几种，如通过改变主链结构增韧增强UPR、纤维增韧增强UPR、聚合物微凝胶增韧增强UPR、聚氨酯增韧增强UPR等，还有几种方法较为奏效，中国不饱和聚酯树脂网专家介绍一一作了介绍。
       热塑性弹性体增韧增强UPR方法中，目前多采用液体橡胶来增韧UPR。因为液体橡胶容易在UPR 中分散均匀，并可与UPR的端基通过化学反应接枝到UPR主链上或与UPR形成IPN结构来强化两相间的界面结合、提高相容性，改性体系呈现均相结构或微观相分离结构，再加上橡胶相本身的高柔韧性，就可以显著提高UPR的韧性。根据这一原理利用丙烯酸酯封端，和马来酸封端两种活性端基液体橡胶增韧UPR，取得了比较满意的效果。据中国不饱和树脂网专家介绍，当增韧剂加入量为30％时冲击强度得到极大提高，从未增韧时的9.75 kJ/m 提高到41.6 kJ/m。又如以废硫化胶粉(RP)作为活性填料来改性UPR 团状模塑料(BMC)，当RP粒径为0.28 mm，填充量为树脂量的20％ 时，BMC的冲击强度从5.2 kJ/m 提高到了11.4 kJ/m，固化收缩率从0.5％下降至0．1％ ，且其它物理机械性能基本保持不变。通过透射电镜、电子探针测试研究，发现UPR中单体能够渗透到RP粒子中进行原位聚合，在RP与BMC基体两相界面附近形成梯度IPN，从而加强了两相问的界面结合。
       当受到冲击作用时，梯度IPN过渡层就能有效地把应力传输给RP粒子，后者能够产生形变而吸收大量的冲击能，从而起到提高BMC韧性的作用。利用聚对苯二甲酸乙二醇酯共混改性UPR，也可以提高柔韧性和热稳定性。中国不饱和树脂网专家介绍说，无机填料增韧增强UPR谢怀勤E2o]用矿物偏硅酸盐为填料改性UPR/纤维复合材料，使力学性能得到了很大提高。当填料用量为20％时，体系固化收缩率从加填料前的3.0％降至1.4％，弯曲强度和模量分别从62MPa和2.0GPa提高到80MPa和2.8GPa，且拉伸强度下降幅度很小。填料粒子的微细化和表面活化改性都可以显著提高填料的增韧增强作用，并可减少填料的加入量。又如用有机胺通过离子交换反应，改性的层状粘土作为增强材料，制成了层离型有机/无机纳米复合材料。加入少量的改性粘土，复合材料就具有非常好的力学性能。如当粘土质量分数为3％时，材料冲击强度就可提高3倍，且拉伸强度有所增加，达到同时增强增韧的目的。在UPR中同时加入功能填料和增强填料，就可以达到既可增强增韧UPR，又可以赋予UPR某种特殊功能的双重目的。
       有科研人员以石墨为导电填料，羟基磷灰石为增强填料，利用混炼法制得了增强UPR导电塑料，其综合性能优良。中国不饱和树脂网专家还介绍一种方法：活性单体或聚合物增韧增强UPR通过加入活性单体，这种方法对UPR进行共聚改性，可以有效克服其性脆和收缩率高的缺点。如利用具有高刚度、高耐热的双马来酰亚胺(BMI)，作为第二活性共聚单体与UPR进行共聚反应，可以大幅度提高其玻璃化转变温度、弹性储能模量、拉伸强度和弯曲性能等，且可以降低固化收缩率。当用20％ BMI改性后，其玻璃化转变温度可从120cc提高到156cc，拉伸强度和拉伸模量分别从未改性时的27.8 MPa和2.7 GPa，提高到35.3MPa和3.2 GPa，在30～210 cc范围内的弹性储能模量也得到大幅度提高。其原因是BMI与UPR树脂溶解度参数相近、相容性好，并且体系中的BMI既可以发生均聚反应，又可以与苯乙烯单体发生共聚合反应，并成为UPR 分子链之问的桥键，这样就既进一步改善了BMI在UPR中的分散效果，又达到了引入BMI性能的目的，提高了体系的综合性能。还有以自制的含有亚甲基、醚氧基，和酯基的端羟基活性齐聚物DT-18为柔性改性剂，制出了具有粘结强度高、易拆胶返修、固化速度易调节，和光学性能好等优点的UPR光学胶粘剂。当DT-18加入量为20～30％ 时，所得胶粘剂的剪切强度可从改性前的9.5MPa提高到11.5MPa。