不饱和聚酯解析ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,不饱和聚酯 UP,合成、结构、性能与应用,组员：杨萍、彭琼、丁婷婷、吕美璇,不饱和聚酯 UP合成、结构、性能与应用,聚酯是主链上含有酯键的高分子化合物的总称。一般是由二元醇或多元醇与二元酸或多元酸缩合而成,聚酯,不饱和聚酯树脂,饱和聚酯树脂：,PET,、,PBT,、醇酸树脂,邻苯二甲酸型（简称邻苯型）,间苯二甲酸型（简称间苯型）,对苯二甲酸型（简称对苯型）,双酚,A,型,乙烯基酯型,卤代不饱和聚酯树脂等,聚酯是主链上含有酯键的高分子化合物的总称。一般是由二元醇或多,不饱和聚酯树脂（,UP,）是,由不饱和二元酸混以部分饱和二元酸组成的混合酸与二元醇,或多元醇反应制成的,线型,聚酯，再用烯类单体交联固化后，即成,体型,结构的热固性树脂。,不饱和聚酯树脂（,UP,）,不饱和聚酯树脂（UP）是由不饱和二元酸混以部分饱和二元酸组,1937,年，国际上已有人发现，在不饱和聚酯中加入乙烯基单体就能很快地固化，其后美国获得迅速发展，特别在第二次世界大战时期，以不饱和聚酯树脂为粘结剂的玻璃纤维增强塑料，由于,强韧，轻量而在军事上获得大量的应用，如制作飞机结构上的零部件、小型船艇、面罩等。,我国,UPR,工业起始于,1958,年，,60,年代初生产能力很低，全国年产量不足三吨。,1967,年,我国从英国司考特巴德（,Scott Bader,）公司引进的,UPR,生产项目在,常州二五三厂,建成正式投产，为我国,UPR,工业的发展奠定了基础。,不饱和聚酯解析ppt课件,70,年代以来，我国,UPR,工业迅速发展，形成了几个重点生产厂。到,1981,年产量增加到,1.13,万吨，,1985,年达,4,万吨，生产厂家约,73,个。,1986,1988,年，由于,UPR,的主要原料价格大幅度提高，货源紧缺，曾一度出现过不景气。,目前，国内许多科研、生产部门正大力加强不饱和聚酯的生产与应用技术的研究与开发，并不断取得进展。,南京绝缘材料厂,已引进美国索亥俄（,SOHIO,）化学公司的全套不饱和聚酯生产技术以及,玻璃钢连续板材,生产技术，这对于推动聚酯和玻璃钢生产与技术的提高将起一定作用。相信经过几十年努力，我国不饱和聚酯生产技术可以逐渐接近或达到世界先进水平。,70年代以来，我国UPR工业迅速发展，形成了几个重点生产厂。,不饱和聚酯制品的应用,不饱和聚酯树脂作,涂料、胶泥、浇铸塑料、玻璃纤维增强塑料等。,涂料,：不饱和聚酯树脂作涂料的特点，是,一次即可涂上较厚的漆膜（,200,400,微米）。,胶泥：,不饱和聚酯树脂作胶泥虽然比酚醛胶泥和呋喃胶泥昂贵，但,它可不用酸性固化剂，而且可在常温下固化。,浇铸塑料：,将混有固化剂的不饱和聚酯树脂浇入模具内，可,常压固化,，而不需施压装置。,不饱和聚酯制品的应用 不饱和聚酯树脂作涂料、胶泥、,玻璃钢：,不饱和聚酯玻璃钢可在建筑、石油化工防腐、环保、汽车、航空、民用等部门应用。主要用作承受应力的结构材料，它的,比强度高于铝合金,，因其比重只有结构钢材的,1/4,，但机械强度可达钢材的,1/2,。有的强度如拉抻强度甚至超过钢材，玻璃钢之所以有高的拉伸强度是由于玻璃纤维的,断裂伸长率,比聚酯树脂小（前者,2%,，后者,7%,），故玻纤在玻璃钢中是承强部分，而玻纤的拉伸强度,1500,兆帕远比聚酯树脂,50,兆帕大，这样就使粘合良好的玻璃钢制品充分显示玻璃纤维的机械强度。由此可知如果在玻璃钢中选用的增强材料的断裂伸长率大于聚酯（如聚酰胺纤维）就没有意义，因为承强是由聚酯树脂来担任了，树脂的拉伸强度当然比玻纤要低得多。,玻璃钢：不饱和聚酯玻璃钢可在建筑、石油化工防腐、环保、汽车、,不饱和聚酯解析ppt课件,不饱和聚酯解析ppt课件,不饱和聚酯解析ppt课件,制备不饱和聚酯的的原料有如下几类：,1,、不饱和二元酸,生产不饱和聚酯经常使用的不饱和二元酸有：,顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、次甲基丁烯二酸等,。,不饱和二元酸,是提供不饱和聚酯树脂,不饱和键的根源,所在，也是与烯类单体进行交联反应的基础。,原料与制备,不饱和聚酯树脂的主要原料,制备不饱和聚酯的的原料有如下几类：原料与制备不饱和聚酯树脂的,顺丁烯二酸酐：,白色晶体，易升华，易溶于水成顺丁烯二酸，也溶于醚、氯仿、丙酮、微溶于石油醚。相对密度,1.48,，熔点,52.8,，沸点,202.2,。固态比热容,0.285J/kgK,，液态比热容,0.396J/kgK,。有毒，价格较低用得最广泛。,顺丁烯二酸酐的化学分子式,：,分子量：,98.06,顺丁烯二酸酐：顺丁烯二酸酐的化学分子式：分子量：98.06,反丁烯二酸,白色结晶粉末，相对密度,1.625,，熔点,287,，水中溶解,0.65,克,/100,克（,16,），乙醇中溶解,5.8,克,/100,克（,30,）。,反丁烯二酸（又称富马酸）为反式四碳,、,不饱和二元酸。其两个,羧基易酯化,。它比顺式酸更稳定，熔点高，故参加酯化反应比顺式酸难。,由反丁烯二酸合成的聚酯比顺丁烯二酸合成的聚酯更具有,线型,特征，,软化点高，结晶性好，耐磨蚀性也强。,反丁烯二酸 白色结晶粉末，相对密度1.625，熔,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,。反丁烯二酸（富马酸）是顺酸的反式异构体，虽然顺酸在高于180C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。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。,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,2,、饱和二元酸,饱和二元酸有,芳香族,二元酸和,脂肪族,二元酸,两大类，常用者有以下几种：,邻苯二甲酸,其化学分子式：,白色或无色半透明针状或片状结晶。相对密度,1.593,，熔点,191,。邻苯二甲酸上的两个羧基都可以酯化。,由于两个羧基处于邻位，故很容易脱水制成酸酐,，实际使用的均为酸酐。,2、饱和二元酸 饱和二元酸有芳香族二元酸和脂肪族二元酸两,邻苯二甲酸酐,邻苯二甲酐可简称为苯二甲酸酐或苯酐。化学分子式：,间苯二甲酸,化学分子式：,间苯二甲酸为结晶状粉来末，易溶于乙醇，相对密度,1.507,，熔点,345,348,。它没有邻苯二甲酸容易酯化，以它制得的树脂性能好，机械强度和耐水性较高。,邻苯二甲酸酐 邻苯二甲酐可简称为苯二甲酸酐或苯酐。化学,溶解度低，熔点高，在加热时，挥发损失也少。用间苯二甲酸合成聚酯时，要分两阶段进行。第一阶段先使间苯二甲酸和醇反应，经回流及蒸馏达到一定的聚酯化程度后才进入第二阶段，加入顺丁烯二酸酐反应到终点。间苯二甲酸由间二甲苯氧化制得。,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,。,控制反应活性、降低树脂交换密度的作用，也能影响树脂的强度、硬度和耐化学腐蚀性。,溶解度低，熔点高，在加热时，挥发损失也少。用间苯二甲酸合成聚,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。,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。,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,含氯和含溴的饱和二元酸，可以用来制造阻燃树脂。,氯菌酸酐（HET酸酐）和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。,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。,含氯和含溴的饱和二元酸，可以用来制造阻燃树脂。氯菌酸酐（HE,3,、多元醇,主要是二元醇，常用丙二醇、乙二醇、一缩二乙二醇等,乙二醇,化学分子式：,HO CH,2,CH,2,OH,分子量：,62.07,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。,乙二醇是最早用于制造聚酯的二元醇，但以后逐渐被丙二醇取代。,3、多元醇 主要是二元醇，常用丙二醇、乙二醇、一缩二,丙二醇,丙二醇有两种异构体：,1,，,3-,丙二醇和,1,，,2-,丙二醇。聚酯生产中所用的是,1,，,2-,丙二醇。在树脂中可单独使用或与其他二元醇混用。,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。,丙二醇,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，常常用,双酚,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。,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；,4,、交 联 剂,不饱和聚酯在成型固化前是线型结构，当作成制品时需添加交联剂，使之与不饱和聚酯发生交联固化反应，形成体型网状结构，成为热固性塑料。,一般，烯类单体既是交联剂，又是溶剂；交联剂的选择和用量直接影响着树脂的工艺和性能,。,一般要求：高沸点、低黏度，能溶解树脂，引发剂、促进剂及染料；无毒，反应活性大，能与树脂共聚成均匀的共聚物，反应能在室温或在低温下进行。,常用交联剂有：,苯乙烯、邻苯二甲酚二丙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、,-,甲基苯乙烯等。,4、交 联 剂 不饱和聚酯,苯乙烯,苯乙烯与不饱和聚酯共聚后，其共聚物可反映出聚苯乙烯的某些电绝缘性、耐水、耐化学等优良性能。,苯乙烯低黏度，,与不饱和聚酯及助剂混溶性好。双键活性大。由于其反应快，性能好，价格低,，故是应用最广的交联单体。但沸点低，有毒性。,在树脂中苯乙烯含量一般为,25-35%,，可使树脂呈琥珀色或无色。但用苯乙烯交联的树脂其折光率偏高，高于玻璃纤维，故不宜作透明材料。,苯乙烯 苯乙烯与不饱和聚酯共聚后，其共聚物可反映出聚苯乙,邻苯二甲酸二丙烯酯,邻苯二甲酸二丙烯酯沸点高、毒性小，但黏度大、反应活性低。它自身可聚合成均聚物，并可抑制在各反应阶段，产生可溶性低分子聚合物。这种低分子聚合物可和不饱和聚酯进行交联又可以自身聚合固化。在作聚酯交联剂使用时，不易发生凝胶阶段，因而有其特殊用途。,用这种单体交联的不饱和聚酯特别适于作浸溃制品，要求有耐热性、低挥发性特点的地方。固化时体积收缩小，适用于大型制件成型。,邻苯二甲酸二丙烯酯