不饱和聚酯树脂的固化过程.pptVIP

* 1.6 聚合物基复合材料成型加工技术 成型固化工艺包括两方面的内容 成型：将预浸料根据产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状； 进行固化：使已铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预计的性能要求。 真空袋压法成型 压力袋成型 树脂注射和树脂传递成型 喷射成型 手糊成型-湿法铺层成型 真空辅助树脂注射成型 夹层结构成型 模压成型 注射成型 挤出成型 纤维缠绕成型 拉挤成型 连续板材成型 层压或卷制成型 热塑性片状模塑料热冲击成型 离心浇铸成型 * 热固性模塑料制造 * 聚合物基复合材料的制备工艺通常有一步法与两步法之分。 一步法是由纤维、树脂等原材料直接混合浸渍，一步固化成型形成复合材料； 二步法是预先对纤维树脂进行混合浸渍加工，形成半成品，再由半成品成型出复合材料制品。 * 短纤维模塑料（预浸料） 由短纤维和其他添加剂与合成树脂复合而成的纤维增强热固性模塑料，通常用于模压工艺。 树脂主要有酚醛、不饱和聚酯、环氧等 纤维主要有玻璃纤维、石棉、碳纤维等 主要方法：预混法、预浸法、挤出法 * 质量控制的因素 树脂粘度、纤维长度、浸渍时间、烘干条件、其他 * 饱和聚酯与不饱和聚酯固化的区别 饱和聚酯和不饱和聚酯统称为聚酯，聚酯树脂通常是指主链结构中含有酯基-cOO-的一大类聚合物。不饱和聚酯是指主链中有不饱和双键的聚酯，其区别如下： 属性 饱和聚酯 不饱和聚酯 合成原料 二元醇、二元酸、三元醇，有时还有少量的一元酸或一元醇 含不饱和双键的烯类单体如苯乙烯等 所含基团 双环氧基 含不饱和双键 固化剂 胺基固化剂参与 过氧化甲乙酮 产品硬度和强度 大 小 价格 较贵，做地坪、防腐涂料 便宜，一般做人造石 * 固化总结 不饱和聚酯树脂的固化及工艺控制 若使不饱和聚酯树脂的线形分子与交联剂变成体型结构，必须加入引发剂、促进剂。因此固化反应是放热反应，可分为凝胶、定型、熟化三个阶段，可通过宏观控制三个阶段的微观变化，使制品性能达到要求。 不饱和聚酯树脂固化工艺控制 对于不饱和聚酯树脂固化的程度，一般通过调控树脂胶液中固化剂含量和固化温度来实现。而手糊工艺常采用常温固化，且温度应保证在15 ℃以上，湿度不高于80%，低温不适合固化。且制品在凝胶后，需要固化到一定程度方可脱膜。 脱膜、修整与装配 一般为避免划伤膜具或制品，最好使用木制工具；而在修整过程中为防止粉尘，可采用水或其他液体润滑冷却；对于大型制品，机械加工后进行拼装，组装时可用机械连接或胶接。 * 谢谢观赏！ * 不饱和聚酯树脂的固化过程 * 课前回顾 1、什么是UPR的固化？通常分为哪几个阶段？ 2、UPR的固化机理与特点分别是什么？ 3、固化树脂的网络结构如何表征？ * outline 1.1 不饱和聚酯树脂的固化过程 1.2 不饱和聚酯树脂的固化原理 1.2.1 固化剂的选择 1.2.2 凝胶与固化 1.3 不饱和聚酯用引发剂 1.4 不饱和聚酯用阻聚剂 1.5 树脂的制备 1.6 聚合物基复合材料成型加工技术 * 1.1 不饱和聚酯树脂的固化过程： 1 固化的含义： 粘流态→交联→不溶不熔的体型网络 2 不饱和聚酯树脂的固化特征 凝胶阶段（A阶）：失去流动性 硬化（定型）阶段（B阶）：具有硬度和形状 熟化阶段（C阶）：具有力学性能可供选择 * 2.不饱和聚酯树脂的固化特征 固化过程中的三个阶段 A阶 B阶 C阶 可溶、可熔 凝胶阶段 不溶、不熔 * 固化树脂的网络结构表征 固化产物是具有网络结构的体型聚合物，网络结构有两个重要参数： （1）两个线型不饱和聚酯分子交联点间苯乙烯的重复单元数；平均为1～3个。 （2）线型不饱和聚酯分子中双键反应的百分数（交联点数目）。最高达70％左右。 * 固化不饱和聚酯树脂的网络结构示意图 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● * 1.2 不饱和聚酯树脂的固化原理 1 共聚过程： （1）链引发 引发效率低，还伴有副反应（笼蔽效应） * （2）链增长 不饱和聚酯双键与苯乙烯(M1)发生共聚反应 均聚？共聚？ 分子链构造的核心问题--------竞聚率 将不饱和聚酯看作反丁烯二酸酯（M2） r1=0.3, r2=0.07 反映过程中具有良好的共聚倾向 由于r11,r21，存在恒比点（聚合物组成和原料组成相同 * 理论上恒配比苯乙烯用量为57mol.% 实际上通用不饱和聚酯树脂中苯乙烯含量为33-40 wt%, 苯乙烯与不饱和聚酯双键摩尔比为1.8:1,苯乙烯占64-70mol.% * （3）链终止 双基偶合