不飽和樹脂的固化深入研究

❶ 不飽合樹脂是什麼概念

不飽和聚酯樹脂是什麼?
不飽和聚酯樹脂：unsaturated polyester resins, 縮寫代號UP。 不飽和聚酯是由飽和的二元醇與飽和的及不飽和的二元酸（或酸酐）縮聚而成的聚合物。 不飽和聚酯在液體乙烯類單位中的溶液稱作不飽和聚酯樹脂。
1．引言
不飽和聚酯樹脂（UPR）的固化似乎是從理論和實踐上已研究得十分透徹的問題，但是因為影響固化反應的因素相當復雜，而在UPR的各種應用領域中，製品所出現的質量瑕疵在很大程度上幾乎都與「固化」有關。所以，我們有對UPR的固化進行較深入探討的必要。
（探討不飽和聚酯樹脂的固化，首先應該了解與不飽和聚酯樹脂固化有關的一些概念和定義）
2．不飽和聚酯樹脂固化的概念
人類最早發現的樹脂是從樹上分泌物中提煉出來的脂狀物，如松香等，這是「脂」前有「樹」的原因。直到1906年第一次用人工合成了酚醛樹脂，才開辟了人工合成樹脂的新紀元。1942年美國橡膠公司首先投產不飽和聚酯樹脂，後來把未經加工的任何高聚物都稱作樹脂。但是早就與「樹」無關了。
樹脂又分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩大類。對於加熱熔化冷卻變固，而且可以反復進行的可熔的樹脂叫做熱塑性樹脂，如聚氯乙烯樹脂（PVC）、聚乙烯樹脂（PE）等；對於加熱固化以後不再可逆，成為既不溶解，又不熔化的固體，叫做熱固性樹脂，如酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等。
「聚酯」是相對於「酚醛」「環氧」等樹脂而區分的含有酯鍵的一類高分子化合物。這種高分子化合物是由二元酸和二元醇經縮聚反應而生成的，而這種高分子化合物中含有不飽和雙鍵時，就稱為不飽和聚酯，這種不飽和聚酯溶解於有聚合能力的單體中（一般為苯乙烯）而成為一種粘稠液體時，稱為不飽和聚酯樹脂（英文名Unsaturated Polyester Resin 簡稱UPR）。
因此，不飽和聚酯樹脂可以定義為由飽和的或不飽和的二元酸與飽和的或不飽和的二元醇縮聚而成的線型高分子化合物溶解於單體（通常用苯乙烯）中而成的粘稠的液體.
3. 不飽和樹脂的分類用應用范圍
根據不飽和聚酯樹脂的結構可分為鄰苯型、間苯型、對苯型、雙酚A型、乙烯基酯型等；根據其性能可分為通用型、防腐型、自熄型、耐熱型、低收縮型等；根據其主要用途可分為玻璃鋼（FRP）用樹脂與非玻璃鋼用樹脂兩大類，所謂玻璃鋼製品是指樹脂以玻璃纖維及其製品為增強材料製成的各種產品，也稱為玻璃纖維增強塑料（簡稱FRP或玻璃鋼）；非玻璃鋼製品是樹脂與無機填料相混合或其本身單獨使用製成的各種製品，也稱為非增強型玻璃鋼製品。
4. 不飽和聚酯所用主要原材料
①不飽和二元酸 常用的有順丁烯二酸（簡稱順酸）或順丁烯二酸酐（簡稱順酐）和反-丁烯二酸（簡稱反酸）。 它在聚酯分子中，除提供羧基生成酯鍵，使分子鏈增大以外，最重要的貢獻是提供不飽和度，使聚酯分子具有與活性單體發生共聚合的能力，反酸合成的聚酯比由順酸合成的聚酯更具有線性特徵，軟化點高，結晶性強，耐腐蝕性強。 同一種不飽和二元酸，由於與飽和二元酸的摩爾配比不同，生成反應火星不同的聚酯，通常可分成三類：高反應活性樹脂（飽和二元酸/不飽和二元酸＜1）、中反應活性樹脂（飽和二元酸/不飽和二元酸=1）和低反應活性樹脂（飽和二元酸/不飽和二元酸＞1）。
②飽和二元酸 常用的是苯二甲酸的三個同分異構體：鄰位、間位和對位。由鄰位苯二甲酸構成的樹脂通常稱為鄰苯型聚酯；間位苯二甲酸構成的樹脂稱為間苯型聚酯；對位則稱為對苯型聚酯。間苯型聚酯的強度、耐水、耐熱和耐化學性能比鄰苯型聚酯好。對苯型聚酯歲也有優良的性能，但縮聚反應較難，所以我們很少用。
③二元醇 二元醇類按結構可分為直鏈類，支鏈類，醚類二元醇有一縮二乙二醇、一縮二丙二醇、新戊二醇。新戊二醇是對稱結構的醇，含有兩個甲基，可稱為2，2-二甲基丙二醇，可使樹脂的耐水性、耐鹼性提高，使樹脂對水解穩定，常用語高性能膠衣中，在耐化學樹脂中也有採用。
④阻聚劑 現在生產的不飽和聚酯樹脂一般加入的阻聚劑有對苯二酚、叔丁基鄰苯二酚和環烷酸銅等。 ⑤其他助劑 這類助劑的加入富裕樹脂一定性能，不是所有的樹脂都要添加，而是根據需要。 a. 石蠟 玻璃鋼成型後表面樹脂由於空氣中的氧氣或潮濕空氣中的水分的阻聚作用導致發黏，添加石蠟浮於表面隔絕氧氣或水分使樹脂正常固化。 b. 促變劑 促變劑會使樹脂流動性變小，適合於垂直面玻璃鋼成型或減緩樹脂內的填料沉降。常用的促變劑是活性二氧化硅，由水成法或火成法合成，二氧化硅含量在99%以上，呈白色無定型微細粉末，多孔，比表面積大促變劑用量根據樹脂所需的促變度而定。 c. 預促進劑 在生產廠內預先在樹脂內添加促進劑，定義為預促進不飽和聚酯。

（2）不飽和聚酯樹脂的製法 不飽和聚酯樹脂的生產科分為以下三個步驟。
①縮聚反應 目前很多工廠都採用熔融縮聚法，以酸和醇直接混合熔融後，產生縮聚反應，除加入原料外不需加入其他成分。
②稀釋 縮聚反應完成後，反應液冷卻到約120℃，諸如方有苯乙烯的稀釋釜中，稀釋為固含量一定的不飽和聚酯樹脂。
③調整 將稀釋後的樹脂液放入調整槽內，根據需要同時加入促變劑，攪拌均勻（非一般性攪拌），再加入所需助劑，攪拌均勻，取樣檢測黏度、促變度和凝膠時間，視測試結果，再來調整黏度及凝膠時間直至達到規格規定的范圍。

❷ 為什麼用不飽和樹脂澆注模型，固化後模型表面很黏並且不光滑有細紋

1、你的模具來表面有水源汽。
2、藍白水比例有問題，即固化時間控制不好
3、表面發黏，主要是樹脂本身沒有含蠟，建議使用含蠟的樹脂，如果要求透明的，則不能使用含蠟的樹脂，含蠟會影響通透性。
4、澆鑄模型的體積過大，發熱溫度高，溫度把硅膠的硅油給熔出。

❸ 不飽和聚酯樹脂的固化原理

氧化還原的原理，也有熱固性的。氧化還原是通過氧化劑與促進劑共同激活產生自由基，使樹脂產生交聯反應。
熱固性，是通過控制溫度，讓固化劑達到其開球溫。度，產生自由基，從而樹脂產生交聯反應

❹ 樹脂的固化

估計問題是出在攪拌不均勻上。加蘭水和固化劑時一定要攪拌均勻，特別是蘭水。
至於你說的「不飽和樹脂固化時最佳的溫度范圍」這個沒什麼，不同的室溫在蘭,白水比例相同的情況下只會影響固化時間，不會影響硬度

❺ 不飽和聚酯樹脂的固化原理

具有粘性的可流動的不飽和聚酯樹脂，在引發劑存在下發生自由基共聚合反應，而生成性能穩定的體型結構的過程稱為不飽和聚酯的固化。
發生在線型聚酯樹脂分子和交聯劑分子之間的自由基共聚合反應，其反應機理同前述自由基共聚反應的機理基本相同，所不同的它是在具有多個雙鍵的聚酯大分子（即具有多個官能團）和交聯劑苯乙烯的雙鍵之間發生的共聚，其最終結果，必然形成體型結構。
固化的階段性
不飽和聚酯樹脂的整個固化過程包括三個階段：

凝膠——從粘流態樹脂到失去流動性生成半固體狀有彈性的凝膠；

定型——從凝膠到具有一定硬度和固定形狀，可以從模具上將固化物取下而不發生變形；
熟化——具有穩定的化學、物理性能，達到較高的固化度。

一切具有活性的線型低聚物的固化過程，都可分為三個階段，但由於反應的機理和條件不同，其三個階段所表現的特點也不同。不飽和聚酯樹脂的固化是自由基共聚反應，因此具有鏈鎖反應的性質，表現在三個階段上，其時間間隔具有較短的特點，一般凝膠到定型有時數個小時就可完成，再加上不飽和聚酯在固化時系統內無多餘的小分子逸出，結構較為緊密，因此不飽和聚酯樹脂和其他熱固性樹脂相比具有最佳的室溫接觸成型的工藝性能。
引發劑
用於不飽和聚酯樹脂固化的引發劑與自由基聚合用引發劑一樣，一般為有機過氧化合物。各類有機過氧化合物的特性，通常用活性氧含量，臨界溫度和半衰期等表示。
活性氧含量
活性氧含量又稱為有效氧含量。對於純粹的過氧化物，活性氧含量是代表有機過氧化物純度的指標。實際上，由於純粹有機過氧化物貯存的不安定性，通常與惰性稀釋劑如鄰苯二甲酸二丁酯等混合配製，以利於貯存和運輸。
臨界溫度
過氧化物受熱分解形成自由基時所需的最低溫度稱為臨界溫度。一般在臨界溫度以上才發生引發反應，這可從固化放熱效應反映出來。臨界溫度是不飽和聚酯樹脂固化時應用的工藝指標。
半衰期
半衰期是指在給定溫度條件下，有機過氧化物分解一半所需要的時間。實際應用上，可用下面兩種方法表示半衰期，一種是給定溫度下的時間，另一種是給定時間下的溫度，它們都是引發劑活性的標志。顯然，有機過氧化物的半衰期愈短，其活性也就愈大。
引發劑的種類雖然很多，但不飽和聚酯樹脂固化最常用的主要是兩種，即國產1
號引發劑和2號引發劑。
1號引發劑是50％過氧化環已酮糊。過氧化環已酮是幾種化合物的混合物，外觀是白色粉沫或硬塊，易溶於苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的過氧化環已酮和鄰苯二甲酸二丁酯組成的1號引發劑，呈糊狀，久置後分層，上層為透明溶液，下層是白色沉澱物，使用時必須攪拌均勻成糊狀。
過氧化甲乙酮具有與過氧化環已酮類似的特性，一般配成鄰苯二甲酸二甲酯的50％溶液使用，該溶液無色透明，不含懸浮物，使用時不需要攪拌。

❻ 不飽和聚酯樹脂的固化機理

常用的不飽和聚酯樹脂主要由線型不飽和樹脂和活性單體（一般是苯乙烯版）兩部分組成。兩者權都含有不飽和鍵，在一定的條件下（例如加入過氧化物引發劑、加熱、受紫外線照射等），就能進行自由基共聚和反應。這種反應實在按照鏈引發、鍵增長和鏈終止的歷程進行的。

在這一過程中伴隨著熱量的放出，液體樹脂的粘度迅速增大，硬度提高，最終變成了既不溶解也不熔融的固體。

根據需要在成型過程中可以加入增強材料如玻璃纖維，也可以不加增強材料，只加（或不加）不同的填料，前者即得到我們通常所說的玻璃鋼，後者可以製成人造大理石，人造瑪瑙等製品或作為表面塗層使用。

(6)不飽和樹脂的固化深入研究擴展閱讀

使用配比：100份樹脂，加固化劑2~3份，促進劑1~2.5份。當溫度低需用加速劑時，加量為0.2~0.5%份。添加順序為：加速劑®促進劑®固化劑，並且每加一種時，都必須充分與樹脂混合均勻後，才可加入第二種。

注意事項：過氧化甲乙酮是潛在性爆炸物必須遠離火源、碰撞及避免陽光直射。儲藏在陰涼、通風處。但決不可與促進劑放在一起，二者相互混合會引起燃燒及爆炸。

❼ 不飽和樹脂的固化機理

從游離基聚合的化學動力學角度分析 ，UPR的固化屬於自由基共聚合反應。固化反應具版有鏈引發、鏈增長權、鏈終止、鏈轉移四個游離基反應的特點。
鏈引發——從過氧化物引發劑分解形成游離基到這種游離基加到不飽和基團上的過程。
鏈增長——單體不斷地加合到新產生的游離基上的過程。與鏈引發相比，鏈增長所需的活化能要低得多。
鏈終止——兩個游離基結合，終止了增長著的聚合鏈。
鏈轉移——一個增長著的大的游離基能與其他分子，如溶劑分子或抑制劑發生作用，使原來的活性鏈消失成為穩定的大分子，同時原來不活潑的分子變為游離基。

❽ 不飽和樹脂的特性

不飽和聚酯樹脂，常用於物體表面加厚、固化，使用時如同刷油漆一般，層層加疊，固化過程釋放苯乙烯等有害氣體，一般是由不飽和二元酸二元醇或者飽和二元酸不飽和二元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。具體分物理性質和化學性質。
物理性質：
⑴耐熱性。絕大多數不飽和聚酯樹脂的熱變形溫度都在50～60℃，一些耐熱性好的樹脂則可達120℃。紅熱膨脹系數α1為（130～150）×10-6℃。
⑵力學性能。不飽和聚酯樹脂具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強度。
⑶耐化學腐蝕性能。不飽和聚酯樹脂耐水、稀酸、稀鹼的性能較好，耐有機溶劑的性能差，同時，樹脂的耐化學腐蝕性能隨其化學結構和幾何開關的不同，可以有很大的差異。
⑷介電性能。不飽和聚酸樹脂的介電性能良好。[2]

化學性質
不飽和聚酯是具有多功能團的線型高分子化合物，在其骨架主鏈上具有聚酯鏈鍵和不飽和雙鍵，而在大分子鏈兩端各帶有羧基和羥基。
主鏈上的雙鍵可以和乙烯基單體發生共聚交聯反應，使不飽和聚酯樹脂從可溶、可熔狀態轉變成不溶、不熔狀態。
主鏈上的酯鍵可以發生水解反應，酸或鹼可以加速該反應。若與苯乙烯共聚交聯後，則可以大大地降低水解反應的發生。
在酸性介質中，水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介質的侵蝕；在鹼性介質中，由於形成了共振穩定的羧酸根陰離子，水解成為不可逆的，所以聚酯耐鹼性較差。
聚酯鏈末端上的羧基可以和鹼土金屬氧化物或氫氧化物[例如MgO，CaO，Ca(OH)2等]反應，使不飽和聚酯分子鏈擴展，最終有可能形成絡合物。分子鏈擴展可使起始粘度為0.1～1.0Pa·s粘性液體狀樹脂，在短時間內粘度劇增至103Pa·s以上，直至成為不能流動的、不粘手的類似凝膠狀物。樹脂處於這一狀態時並未交聯，在合適的溶劑中仍可溶解，加熱時有良好的流動性。
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❾ 191不飽和樹脂施工方法

1、稱取一定量的樹脂後，再按照樹脂量的0.5%-1%加入鈷水，攪拌均勻。
2、再次按樹脂量的0.8%-1.5%加入固化劑，攪拌均勻。
3、本系列產品固化速度與環境溫度，濕度有密切關系，根據溫度高度，適當調整固化劑、鈷水比例。
4、參考數據，按室溫25比例添加，凝膠時間約9-15分鍾。該配比只提供參考，實際操作按現場要求為准。
191不飽和聚酯樹脂是一種固化時放熱峰低、收縮率小的新型聚酯樹脂。用於製造各種人造大理石製品，如各種規格、形狀的衛生潔具、平板和裝飾品等。