不饱和聚酯树脂内在性能的影响因素

      2. 3合成工艺
      如前所述，在合成不饱和聚酯树脂过程中，不同的合成反应工艺条件会改变聚酯分子的分子量大小、分子量分布、分子结构的排布顺序等，从而影响最终产品的内在性能。不同的合成工艺条件包括投料顺序、反应步骤、升温速度、反应温度、催化剂、惰性气体等。一些性能优异的树脂往往可以通过调节合成工艺来获得。例如可使树脂在配方不变也就是原料成本不变的前提下，通过采用不同的合成工艺，达到改变分子结构，从而提高树脂内在性能的目的。
3 树脂内在性能测试指标的影响因素
      判断一种树脂的实用价值高低，要用内在性能指标来恒量，也就是我们常说的物理性能指标。关于这些指标的测试方法，国家标准和国际标准有不同的规定。
      3. 1国家标准与国际标准比较
      3.1.1国家标准（GB/T8237-2005）中关于性能测试的说明试样的制作：
      1．在树脂中加入树脂生产厂指定数量的引发剂与促进剂，搅拌均匀，尽可能排除树脂中的气泡。
      2．用两块平整度好的玻璃板或钢板，涂上脱模剂并让其干燥。在两块板之间，夹入适当厚度的“凹”字形隔板，用夹具夹紧板与隔板。倒入树脂，注意尽可能避免产生气泡。
      3．按生产厂指定的温度和时间进行固化。
      浇铸体冷却至室温后脱模，用硬质合金刀具或 砂轮片加工成试样。
      试样的测试：执行相关国家标准。
      3.1.2国际标准（IS03672-2000)中关于性能测试的说明
      1．板材的制备
      首先要通过浇铸工艺浇铸树脂板材，然后，切割成规定尺寸再测定。考虑到不饱和聚酯树脂可能会应用于多种不同的领域，为了获得交联的聚酯树脂的内在的性能，制备样品时不应添加任何填料和添加剂。
       制样程序：
     （1）用一薄层脱模剂涂复板材，抛光使之发亮，以保证所产生的固化树脂板材具有高质量的表面光洁度。
       (2)将硅橡胶或乳胶管和选定的薄垫片（2mm，3mm或4mm）放置在两块平板之间，如图1所示。用一个合适的夹子夹持组合件，将装置垂直放置。
      
       (3)用实验室天平，在玻璃烧杯中秤量200g不饱和聚酯树脂，加入2g聚合促进剂溶液（例如：钴含量为1%质量分数的异辛酸钴苯乙烯溶液），用搅拌器混合均匀，避免引入潜在的气泡。
       注1：如果不饱和聚酯树脂已经含有预促进剂，不必再加促进剂。
     （4）然后，加入3g过氧化物溶液（例如：34%质量分数的过氧化2,4-戊二酮溶解在邻苯二甲酯和相关醇类溶剂中）到烧杯中，用搅拌器搅拌混合均匀，避免引入潜在的气泡。过氧化物溶液需要在低温（5℃）贮存，例如贮存在冰箱中。在这种情况下，使用前溶液应在室温保持6h。
      (5)其中所使用的促进剂和引发剂的类型和加入比例为参考条件，具体情况，各有关方可商定其他条件。
      (6)用离心机或真空干燥器除去反应混合物中的气泡，然后仔细地将其倒入由板材／接缝条／垫片形成的容器中，树脂中不得截留任何气泡。没有离心机时，充有反应混合物的组件垂直地放在真空干燥器中，并按要求的时间施以静态真空，以除去所有气泡。
      (7)将装置垂直放置24小时，使树脂固化。然后，打开模具取出板材。
      (8)为了更准确地测定树脂的内在性能，要对试样进行补充的热处理（后固化）。
      对于室温条件下的应用（无加热和／或未进行温度调节），按下列方式进行补充处理：
      将不饱和聚酯树脂板材放在两块抛光的不锈钢板之间。
      在室温下放置24小时，然后在实验室烘箱中于40℃加热16小时。
      对于高温条件下的应用（＞60℃），作以下补充处理：
      将不饱和聚酯树脂板材放在两块抛光的不锈钢板之间。
      在室温下放置24小时，在实验室烘箱中于40℃加热16小时，然后于120℃加热2小时。
2．切取试样
      根据测试不同性能指标，按相应的标准的要求，将试样切割成标准所要求的尺寸。
3．试样的测试
      除非另有规定，在测定树脂的内在性能之前，试样应按照ISO 291的规定，在(23士2）℃和（50士5）％相对湿度下至少状态调节16h
     3.1.3影响测试结果的因素
     试样的浇铸：树脂中固化剂和促进剂的加入量、成型温度、树脂浇铸时是否抽真空，对测试结果影响很大。
     固化后处理：在制样过程中，平板样品的固化后处理直接影响物理机械性能。试验表明，样品后处理温度越高、时间越长，弯曲强度、弯曲模量和热变形温度等性能指标越高，而断裂延伸率则有逐渐降低的趋势。其它性能也因后处理的方式不同，测试结果呈不规则变化。
      试样的切取：试样的切割同样重要，试验表明，选择浇铸平板材料的边角处作为测试样条，测试结果离散性很大，应选取平板材料的中心位置切割下来的材料作为测试样条。切割时，应选择带冷水循环系统的专业加工塑料、有机玻璃等非金属材料的制样机。切割机砂轮的形状、切割时砂轮的晃动、磨擦产生的热量，都会使试样条受到“内伤”，从而严重影响测试结果。
      测试条件：测试时不同的测试温度、湿度都会不同程度地影响测试结果。
      综上所述，影响树脂内在性能测试值的因素很多，为了避免测试误差，测定不同树脂产品的内在性能，试样的制备要采用同样的程序和同样的成型条件。在这方面，国际标准比国家标准规定得更详细、更完善。因此应尽量采用国际标准，如采用国家标准要注明试样后处理条件。
4选购不饱聚酯树脂材料的误区
       不饱和聚酯树脂的选材是一件很重要的问题。尤其是对于国家重点工程，如果选材合理，不仅可以保证产品质量，更可有效地降低成本、节约资源，避免由于不必要的质量过剩而造成浪费或由于质量不足而造成的工程事故。由于一些树脂的应用商并不太了解树脂的性能，在此，提出一些在树脂选材上应避免的误区，以供参考。
     （1）指定所需树脂的分子结构类型长期以来，无论是树脂供应商还是树脂应用商，习惯于将不饱和聚酯树脂按分子结构分类，例如将树脂简单地分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型等。如前所述，产品的内在性能（固化后性能）除与配方中二元酸的种类有关外，还与二元醇的选择、投料比（醇酸比与双键比）、终点酸值、合成工艺等其它诸多因素有关。且目前国外的先进技术中，掺混树脂作为一种有前途的合成树脂方法被广泛应用。这种方法是用各种不同分子结构的树脂进行混配，以期达到单一树脂不能达到的最佳性能，最大限度地提高了树脂的性价比，给下游用户提供了广阔的选择空间，而这种树脂是不能简单地用邻苯或间苯型来分类的。在ISO国际标准中，各种类型的UP-R之间是依据基础聚合物的参数、可能的填料／增强材料（种类和含量）、预期的成型方法、特殊的性能和用于加工目的的特性（工艺性能）进行分类，而不是根据树脂的分子结构来分类。随着中国进入WTO，不饱和聚酯树脂分类要趋向于科学化、合理化和国际化，才有可能实现与国际接轨。
     （2）规定树脂的全项性能指标
       在一些资料中介绍不饱和聚酯树脂的性能时，指出其固化后可达到一定的物理性能指标，并给出了这些指标的范围。但是，事实情况是，很少有树脂能够做到各项指标或多项指标同时达到这一范围的上限，因为这些指标本身是相互矛盾的。一般每一种类型的树脂在性能方面都有其独特的长处，科学的态度是针对自己的实际应用，考核树脂所需要的主要性能指标，片面追求“高、大、全”是不可取的。必须认识到，尚没有一种十全十美的“万能材料”，不论何种树脂都有其一定的局限性都有一定的适用范围。
      (3)指定树脂的物理性能指标而不指定测试方法
      如前所述，测试树脂性能时样品的制作方法、树脂在固化后热处理时间的长短、处理温度的高低等因素都直接影响到树脂内在性能指标的测试值。在国内不饱和聚酯树脂生产厂大多执行国家标准GB/T8237-2005，这一标准在树脂的测试方法中没有指明试样的固化方法，而是规定按生产厂指定的温度和时间进行固化。如果树脂生产厂商执行的是GB/T8237-2005，就必须明确规定采用的是哪种固化方法和试样的后处理方法。同时，不同生
产厂商提供的产品的物理性能由于试样的制备方法不同而没有横向可比性。
       如果不能明确指出测试方法，很容易引起树脂供应商和树脂应用商之间的矛盾。当出现质量争议时，可能会因为树脂供应商“很会制样”而使得树脂各项指标均达到很高值，从而推卸责任；也可能因为应用商的“不会制样”而导致产品达不到合格范围，从而使树脂供应商蒙受损失。
5 如何正确选购树脂
      1．明确树脂的用途
      树脂的用途可从两方面来描述：
    （1）采用何种成型工艺；(2)树脂成型后应用环境。
       对于不同的成型工艺应选用相应的未交联树脂的工艺性能，以使成型工艺顺利地完成。这些指标包括：粘度、胶凝时间、反应活性等。
      根据树脂成型后的应用环境选择不饱和聚酯树脂的内在性能，这些应用环境包括：受力场合、耐腐场合、耐温场合、电绝缘场合、阻燃场合，相应的应选择树脂的内在性能为：机械性能、耐腐蚀性能、耐高温性能、电绝缘性能、阻燃性能等。
      2．选择性价比高的树脂
      明确了所选用树脂的实际用途后，只要满足自己施工工艺和最终性能要求，同时价格合理，就是最好的选择，也就是选择性价比高的树脂。质量过剩和质量不足都是不可取的，质量过剩的最终结果是导致工程造价的提高，质量不足的后果当然是工程质量下降。
       3．注意辅料的选择和施工工艺的影响
      尽管所选择的树脂的内在性能指标很高，那只是在标准的测试环境下达到的指标值，而我们在施工中，施工环境不可能达到标准所要求的状态。在这种情况下辅料的选择（包括固化剂、促进剂、填料、增强材料等）和固化的后处理工艺就显得尤其重要。选择了合适的树脂只确保了施工质量的50%，如果其它条件选择不当，也可能出现用高性能的树脂生产出低品质产品的情况，值得谨慎。
6结语
       (1)  不饱和聚酯树脂的内在性能受树脂的原材料、投料配比、合成工艺的影响。
     （2）不同树脂的内在性能指标要在同一测试条件下测试才有比较价值。
       (3)   作为树脂的供应商，要以科学的态度，本着实事求是的原则，分析和说明树脂的实际情况，正确引导消费者。