超声在线监测不饱和聚酯树脂固化过程及其动力学行为

为探索不饱和聚酯树脂(UPR)固化体系在不同温度下的超声振幅变化规律,采用超声波穿透技术对UPR固化过程进行在线监测,获得声速、储能模量、松弛时间、凝胶时间等动力学参数变化规律,并得到固化反应动力学方程。结果表明:温度越高,声速与储能模量变化越快,且最终数值也越大,而固化松弛时间与凝胶时间随温度增加而缩短;此外,超声法与差示扫描量热法(DSC)得到的固化度曲线变化高度一致,通过2种方法所得到的反应活化能分别为38.14 kJ/mol和45.3 kJ/mol;最终,通过DSC法确定了UPR固化反应动力学级数为0.92。总之,超声法与DSC法2种方法相互结合,不仅证明了超声结果的准确性,也为UPR固化过程提供一种精准的在线监控技术和量化方法,从而为UPR生产过程提供理论指导。

玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂防火隔板湿热老化特性

为了研究玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂防火隔板湿热老化特性,结合电缆隧道内实际温湿环境和加速老化模型对防火隔板进行等效湿热老化处理。通过扫描电镜试验、热重试验、氧指数试验以及冲击强度试验检测了试样的微观形貌、热稳定性、燃烧性能和机械性能。结果表明,老化1周期后试样表面析出白色粉状物、老化3周期后断面出现明显裂痕;微观形貌图显示老化2周期后试样中的树脂从玻璃纤维上脱落,老化5周期后大量玻璃纤维裸露在外。试样质量损失率峰值最终升高45%,冲击强度最终下降41.6%,抗弯强度最终降低47.3%,吸水抗弯强度最终下降42.5%,表明湿热老化后试样热稳定性及机械性能出现明显下降。试样氧指数最终提高28.7%;烟密度等级均满足技术规范标准。上述两项检测无法作为判断湿热老化后防火隔板性能劣化的指标。

不饱和聚酯树脂固化磷石膏强度形成机制及微观特性研究

选用不饱和聚酯树脂(UPR)、过氧化甲乙酮固化剂、异辛酸钴促进剂对磷石膏进行稳定固化。研究不同UPR、固化剂掺量对磷石膏固化体各龄期抗压强度的影响。通过SEM与FTIR分析磷石膏固化体强度形成机制及微观形貌,采用ICP-MS对磷石膏固化体进行浸出毒性分析。结果表明,磷石膏固化体各龄期抗压强度随着UPR掺量增加而增大;随着固化剂掺量的增加,磷石膏固化体抗压强度呈先增后减的趋势;磷石膏固化体抗压强度前期增长较快,后期增长较慢。磷石膏固化体最佳配合比为磷石膏100%、UPR外掺40%、固化剂外掺0.8%、促进剂外掺0.4%,其3,7 d和28 d抗压强度分别为30.8,36.3 MPa和37.2 MPa。UPR填充了磷石膏间的孔隙,紧密包裹住磷石膏并相互黏结,通过固化剂和促进剂引发的共聚反应快速凝固,生成的高分子三维交联网状结构使固化内部结构致密,形成了离子不易被交换的内部结构。磷石膏固化体浸出F^(-)、PO_(4)^(3-)和其他重金属离子浓度均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中Ⅰ级排放标准要求。

马来酸酐增韧增强碳酸钙/不饱和聚酯树脂复合材料

通过将马来酸酐直接加入到碳酸钙/不饱和聚酯树脂复合材料中,分别利用马来酸酐和不饱和聚酯树脂中的苯乙烯可反应性,以及马来酸酐与碳酸钙颗粒的表面反应,实现界面增容,改善纳米碳酸钙在不饱和聚酯树脂中的分散性;力学性能测试结果表明:当马来酸酐的用量为8phr,纳米碳酸钙用量为10phr时,复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度均达到最大值,分别比复合材料基体提高了47.46%、47.02%和15.01%,实现了不饱和聚酯树脂的同时增韧增强;扫描电镜分析和DCS、DMA分析表明,加入马来酸酐后,不饱和树脂固化度得到提高,纳米碳酸钙在不饱和树脂中的分散性也显著改善,从而实现了树脂基体的同时增韧和增强。

酚醛⁃不饱和聚酯树脂石墨双极板复合材料研究

以天然鳞片石墨(NG)为导电骨料,酚醛树脂(PF)和不饱和聚酯树脂(UPR)为黏结剂,采用模压成型工艺制备了NG/PF/UPR双极板复合材料。研究了PF与UPR的质量比、树脂含量、成型工艺条件对复合材料电导率和弯曲强度的影响,采用差示扫描量热法进行分析。结果表明,在树脂含量为20%(质量分数,下同)、PF与UPR的质量比为6∶1、施压温度为100℃、模压压力为30 MPa、成型温度为180℃、模压时间为2 h的条件下,NG/PF/UPR双极板复合材料的电导率为336.1 S/cm,弯曲强度为46.5 MPa,对于相同条件下的NG/PF双极板复合材料,样品的电导率提高了134.9%,弯曲强度提高了21.2%。

耐水不饱和聚酯树脂的改性研究

采用硅烷偶联剂,二氧化硅,有机硅憎水剂对不饱和聚酯树脂进行改性。采用红外光谱(FT-IR)对材料进行了表征,考察了改性剂对不饱和聚酯树脂力学性能和耐水性的影响。结果表明:添加二氧化硅综合性能最优,吸水率降低,耐磨性提升最为明显,磨损率降低了30%,拉伸弹性模量144MPa,断裂伸长率7.3%,拉伸应力55.45N,拉伸强度15.5kN。

间苯型不饱和聚酯树脂改性沥青桥面铺装研究

为提高桥面铺装层的抗裂性,同时减少坑槽等水损害病害的发生,本文开发了一种不饱和聚酯树脂(以下英文简称UP)改性沥青桥面铺装材料,并对其配比和性能进行研究。通过粘度、动态剪切流变(DSR)和拉伸试验确定最佳UP改性沥青材料配比,对改性沥青流变性能和拉伸性能进行测试,并对UP改性沥青桥面铺装材料进行路用性能对比评估。研究结果表明,UP改性沥青具有良好的高温流变性,明显优于SBS改性沥青,且UP改性沥青与环氧改性沥青相比,具有更好的柔韧性,且价格便宜,其成本仅为环氧沥青的57%。此外,经测试,UP改性沥青桥面铺装材料的抗拉性能、高温稳定性也明显优于SBS改性沥青混合料,且与环氧沥青混合料相比,具有更好的低温抗裂性与水稳定性。

聚酯树脂涂料用金红石型钛白粉的表面改性及性能研究

为提高金红石型钛白粉的在聚酯树脂涂料中的应用性能,采用湿法包膜的方式在二氧化钛表面构筑了三层结构对其进行表面改性,制备了改性钛白粉P-Zr-Al/TiO_(2)。采用X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜(TEM)表征了改性钛白粉的结构与性质,并测试了粉体的颜料性质评价其包覆效果。结果表明:当选用六偏磷酸钠作为磷包膜剂以及锆-硫酸的锆包覆工艺时,金红石钛白粉具有较好的光学性质,L^(*)值为98.89、遮盖率为85.52%、吸油量为17.5 g/100 g。同时应用的聚酯树脂涂膜经过240 h曝晒雨淋的模拟环境后,失光率为47.3%,ΔE为0.84,具有较好的耐候性。

低温固化高流平粉末涂料用超支化改性聚酯树脂的研究

为解决低温固化粉末涂料因固化温度低、树脂流动性差、固化反应不完全导致的涂层流平性和力学性能较差的问题,引入超支化树脂对聚酯树脂结构进行改性,进而提升其综合性能。使用硬脂酸(SA)和苯甲酸(BA)对超支化树脂进行部分封端,合成了具有适宜反应活性的超支化树脂;研究了不同合成工艺对超支化改性聚酯树脂及其粉末涂料性能的影响,并通过调整固化促进剂,进一步提升涂层的综合性能。结果表明:在酯化阶段加入5%超支化树脂,固化促进剂a与固化剂促进剂b复配质量比为5∶2,且总用量为0.14%时,制备的超支化改性聚酯树脂,粉末涂层的倾斜流动性能达到91 mm,50 cm正反冲击均能通过,具有优异的流平性和耐冲击性。

尤尼吉可开发出世界首款使用非金属催化剂的聚酯树脂

2024年7月15日产业新闻报道,日本尤尼吉可公司开发了采用不使用金属催化剂的聚酯聚合技术,并在全球首次实现工业化生产。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合用催化剂过去一直使用锑、锗、铝、钛金属系催化剂。但是,金属催化剂资源稀缺、价格昂贵,且具有一定毒性,部分PET用途出现了希望不使用金属催化剂的需求。

再生石材用不饱和聚酯树脂固化特性研究

不饱和聚酯树脂作为粘结剂在人造大理石中得到大量应用。采用Gelprof518树脂反应行为分析仪研究了不饱和聚酯树脂在不同固化剂添加量、不同种类固化剂及复配固化剂对树脂凝胶反应的固化特性,探究固化剂添加量及固化剂种类对固化反应速率的影响。结果表明:固化剂类型、添加量和温度对固化反应速率和反应程度有显著影响,在实际应用中须根据具体应用需求进行选择。

不同实验原料条件对不饱和聚酯树脂性能的影响分析研究

通用树脂有苯乙烯挥发性,耐腐蚀性能差、气干性不良、易形成裂纹等缺陷,加入双环戊二烯进行改性,树脂的固化速度差异不大,同时树脂具有很好的韧性,由于DCPD树脂与苯乙烯有较好的相容性,可以降低苯乙烯含量,树脂黏度没有较大的变化。本研究采用催化水解加成法研究了“工业级”双环戊二烯为主要原料合成不饱和聚酯树脂的新工艺及性能。双环戊二烯的含量低于80%,研究了各种影响因素,得出最佳的主要工艺条件,对促进新工艺的研究和生产具有重要的意义。

卤素水分仪测定Tritan聚酯树脂中水分含量

采用卤素水分仪检测Tritan交联聚酯树脂中的水分含量,通过控制变量法进行测试方法的优化,考察了卤素水分仪试验条件对测定结果的影响。结果表明,采用卤素水分仪,在试样称样量是15 g,干燥温度为140℃时,在预设质量损失为1 mg/140 s时终止试验,此时的检测性能达到最佳水平。表现出的相对标准偏差不超过10%,且标准添加法的回收率介于90%至100%之间。实验结果说明卤素水分仪法测试时间短,操作简便,在工业生产上具有十分优异的推广应用前景。

高韧性砂纹粉末涂料用聚酯树脂的合成研究

为提高砂纹粉末涂料的机械性能,探索了醇酸比、三羟甲基丙烷(TMP)用量、柔性单体种类、合成工艺及增韧助剂等对聚酯树脂的影响,通过漆膜冲击仪、T型弯曲仪、氙灯老化、中性盐雾测试等表征了涂层性能。结果表明,以醇酸比1.13、三羟甲基丙烷用量1.2%、己二酸(ADA)作为柔性单体、先IPA酸解后ADA酸解并二次抽真空的工艺条件,采用增韧剂C可赋予聚酯树脂优异的机械性能,该聚酯树脂还具有较高的玻璃化转变温度、良好耐候性和优异的耐盐雾性能。

不饱和聚酯树脂包覆层与改性双基推进剂的化学相容性研究

利用差式扫描量热法(DSC)和真空安定性法(VST)研究了分别以氢氧化铝(ATH)、六(4-醛基苯氧基)环三磷腈(PNCHO)、六(4-羟甲基苯氧基)环三磷腈(PNOH)和六(2,4,6-三溴苯氧基)环三磷腈(PNBr)为填料的四种不饱和聚酯树脂包覆层(UP-1,UP-2、UP-3和UP-4)与改性双基推进剂主要组分硝化甘油(NG)、硝化棉(NC)、黑索今(RDX)和奥克托今(HMX)及典型改性双基推进剂的相容性。DSC测试结果表明,UP-1、UP-2、UP-3与改性双基推进剂的主要组分NC、NG、RDX和HMX均具有良好的化学相容性,而UP-4与RDX属于轻微敏感;VST测试结果表明,UP-1、UP-2和UP-3与粒铸改性双基推进剂、浇铸改性双基推进剂均具有良好的化学相容性,UP-4/粒铸改性双基推进剂混合体系和UP-4/浇铸改性双基推进剂混合体系属于中等反应等级。

填料对不饱和聚酯树脂包覆层耐热性影响研究

选择氢氧化铝、六(4-醛基苯氧基)环三磷腈(PNCHO)、六(4-羟甲基苯氧基)环三磷腈(PNOH)、六(2,4,6-三溴苯氧基)环三磷腈(PNBr)、联二脲(DBH)和八苯基聚倍半硅氧烷(POSS)作为不饱和聚酯树脂包覆层的填料,经复配、固化,制备出不饱和聚酯树脂包覆层,分别考察了填料种类和用量对不饱和聚酯树脂包覆层的热导率、线膨胀系数和动态热失重性能的影响。结果表明,填料可使不饱和聚酯树脂包覆层的热导率提高,且热导率随填料用量的增加和填料粒径的增大而升高;不饱和聚酯树脂包覆层的线膨胀系数随填料用量的增加而降低。而当填料用量相同时,大粒径填料填充的包覆层的线膨胀系数均比小粒径填料填充的高。PNCHO、PNOH、PNBr和POSS均能够明显提高不饱和聚酯树脂包覆层的耐热性。

低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的制备及性能

针对不饱和聚酯树脂(UPR)中苯乙烯易挥发,对操作人员身体健康造成危害的不足,采用在UPR中添加有机蒙脱土(OMMT)的方法,抑制苯乙烯挥发,从而制备出低苯乙烯挥发的UPR。研究表明,OMMT可以明显降低UPR中的苯乙烯挥发,在1%质量分数的添加量下,即可将UPR在静置和固化阶段的苯乙烯挥发量降低73%和88.5%。与UPR中直接添加OMMT的工艺相比,采用将苯乙烯与OMMT混合后,再与不饱和聚酯(UP)混合的工艺,更有利于抑制苯乙烯挥发。X射线衍射和透射电子显微镜测试表明:UPR分子链可进入OMMT片层间,使得其层间距增大,甚至剥离。OMMT通过吸附苯乙烯,并延缓其扩散,抑制UPR中苯乙烯挥发。系统研究了OMMT对UPR加工性能和力学性能的影响,发现1%的OMMT不仅对UPR的可加工性能、透光性影响较小,还可提高UPR拉伸强度和冲击强度。

不饱和聚酯树脂阻燃改性技术研究进展

简述了不饱和聚酯树脂的结构特点及阻燃性能较差的原因。综述了近年来不饱和聚酯树脂所用的阻燃剂及阻燃改性方法,包括卤系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及其它氢氧化物、纳米粒子和天然矿物等无机阻燃剂,分析了各类阻燃剂的特点及阻燃机理。提出对添加型阻燃剂表面改性来增加其在不饱和聚酯树脂中的相容性和分散性,引入阻燃元素或阻燃基团来提高反应型阻燃剂的阻燃性能,以及比较不同阻燃剂的优缺点实现高效协同阻燃的效果。

3D打印用紫外光固化衣康酸基不饱和聚酯树脂的制备与性能

受传统化石资源的枯竭和环境污染的影响,利用生物质资源开发新型高分子材料具有十分重要的意义。首先利用衣康酸(IA)和乙二醇(EG)与3,3′-二硫代二丙酸(DTPA)在高温下发生缩聚酯化反应,得到生物基不饱和聚酯光敏预体(IED)。然后,将IED和生物基活性稀释剂甲基丙烯酸四氢糠基酯(THFMA)、光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)复配得到光固化不饱和聚酯树脂(IEDT)。通过RT-IR监测IEDT的双键转化率和最大转化速率等光固化动力学参数,并测试了光固化材料的力学、热力学等性能。所得光固化材料具有较高的生物基含量(质量分数45.0%~61.1%)和优异的力学性能(拉伸强度最高可达35.3 MPa)。此外,树脂材料中含有动态双硫键,高温下可以发生动态交换,实现了IEDT材料的热压回收和重复利用。将最优树脂进一步应用于数字光处理(DLP)-3D打印,并测量其工作曲线,成功地打印了不同结构的模型。总体来说,该生物基不饱和聚酯树脂(IEDT)在光固化3D打印等领域有良好的应用潜力。

低温固化高流平耐候型粉末涂料用聚酯树脂的制备与性能研究

为降低户外粉末涂料的固化温度,提升低温固化粉末涂料的流平性和耐候性,以1、6-己二醇(HDO)、新戊二醇(NPG)、三羟甲基乙烷(TME)、对苯二甲酸(TPA)、间苯二甲酸(IPA)为前驱体,通过本体聚合制备了低温固化高流平耐候型粉末涂料用聚酯树脂。研究了多元酸、多元醇和促进剂的种类和含量对聚酯树脂指标、粉末涂料性能的影响。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱仪(^(1)H NMR)对聚酯树脂结构进行了表征;采用扫描电镜(SEM)对粉末涂料形貌进行观察。结果表明:当IPA、TME、HDO及促进剂含量分别为9%、0.4%、3%和2.5‰时制备的聚酯树脂综合性能较好;制备的粉末涂料经160℃/15 min低温固化,具有较好的机械性能、流平性、耐候性和耐腐蚀性;且低温固化的粉末涂料相结构均一,微观结构致密,层面附着力较好。