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FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇

標(biāo)題: 雙酚A型不飽和聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)及其玻璃鋼 [打印本頁]

作者: alexwtt 時(shí)間: 2005-9-21 17:00
標(biāo)題: 雙酚A型不飽和聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)及其玻璃鋼
具體見www.fuchem.com
由于酯基旁存在著雙酚A大基團(tuán)障礙，使分子的酯基濃度降低從而使樹脂的耐蝕性較鄰、間苯型樹脂提高。由表3-2和表3-3中的連續(xù)浸泡結(jié)果可以清楚的看出：A-1和A-3在經(jīng)一年的電解液浸泡后，仍保持良好的力學(xué)性能，被腐蝕的試樣未出現(xiàn)明顯的變化，說明A-1和A-3樹脂的耐銅電解液性能較好，而A-2和A-4相對(duì)較差。因此總體來說，不同類型的雙酚A型不飽和聚酯樹脂在銅電解液中的耐腐蝕性能順序如下：A-1>A-3>A-2>A-4，而3,3-二醇的含量則是按此逆順序，這個(gè)檢測結(jié)果表明3,3-二醇含量越高，耐蝕性越好。 
目前許多樹脂生產(chǎn)廠家，為了降低成本，在合成中采用丙二醇多、3,3-二醇少的配合比，這也是市場上出現(xiàn)許多低價(jià)位的雙酚A型不飽和樹脂的原因，即以A-4為類型的樹脂代替A-2型樹脂，這類樹脂是以降低樹脂的耐腐蝕性能為代價(jià)，這不僅對(duì)用戶，更對(duì)整個(gè)市場帶來不利的影響。
 
3.2.2 不飽和酸的選用：A-2、A-3、A-4采用順酐，因?yàn)轫橍埸c(diǎn)低，反應(yīng)時(shí)縮水量少（較順?biāo)峄蚋获R酸少1倍的縮水量），兩個(gè)羧基很容易酯化，但需要順-反異構(gòu)化轉(zhuǎn)變，否則樹脂在應(yīng)用中的反應(yīng)活性不夠高，最后影響樹脂的固化性能，樹脂固化性能的好壞是樹脂應(yīng)用中的力學(xué)性能要求和耐腐蝕要求的基礎(chǔ)，固化性能不好的話，將導(dǎo)致固化后樹脂的力學(xué)性能和耐蝕性能受影響，雖然順-反異構(gòu)化轉(zhuǎn)變的程度與反應(yīng)條件有關(guān)，但已有實(shí)驗(yàn)證明，順式結(jié)構(gòu)不可能100%轉(zhuǎn)化為反式結(jié)構(gòu)。而A-1采用了富馬酸（反丁稀二酸），由此合成的反式結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品分子構(gòu)型對(duì)稱性更好，化學(xué)活性高，從表中可以清楚看出其力學(xué)性能和耐蝕性能比順式樹脂（A-2、A-3和A-4）要好，因?yàn)樗姆肿渔湹慕Y(jié)構(gòu)中，不存在未轉(zhuǎn)化了的順式雙鍵。
 
3.2.3 A-3樹脂中低分子量環(huán)氧的封端作用：組成不飽和聚酯的各個(gè)組成部分在分子鏈中的排列順序，即分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)樹脂的力學(xué)性能和耐蝕性也是非常重要的，一般不飽和聚酯的分子鏈端基為羧基或羥基，而這些基團(tuán)是極性較強(qiáng)的親水性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)的存在，增加了不飽和聚酯對(duì)水的敏感性，而采用低分子量的環(huán)氧化合物與其發(fā)生下列反應(yīng)，生成了嵌段共聚物：
 環(huán)氧樹脂
嵌段共聚物
 
 
環(huán)氧樹脂
嵌段共聚物
 
 
 
 
 
 
 
 因此通過環(huán)氧封端的改性，降低了樹脂中親水性基團(tuán)的比例，使樹脂在腐蝕性的液體化學(xué)介質(zhì)作用下（如電解液）溶脹的速率大為降低，而這是影響樹脂耐腐蝕性能的一個(gè)重要因素，因?yàn)樵跇渲佑|腐蝕性化學(xué)介質(zhì)前期，物理性的介質(zhì)擴(kuò)散（溶脹）對(duì)基體樹脂的耐腐蝕是起主要作用，速率越低，耐腐蝕效果越好，從表3-2中可以看出，在前期（30天），A-3樹脂在A-2、A-3和A-4三者中的增重比率是最小的，這就是親水性基團(tuán)比例減少的結(jié)果；同時(shí)，環(huán)氧封端基團(tuán)的引入使分子鏈有序性提高，嵌段共聚物的分子鏈長度增加，使交聯(lián)點(diǎn)密度下降，導(dǎo)致熱變形溫度下降，但耐腐蝕性能未見受影響，這是因?yàn)殡S著分子有序性的提高，使固化交聯(lián)后的分子規(guī)整性加強(qiáng)，另外，由于環(huán)氧樹脂本體及環(huán)氧封端后產(chǎn)生的仲羥基會(huì)使樹脂與玻纖的相界面結(jié)合性能得以提高，這可以在表3-3中可以得出結(jié)論，因?yàn)樵诒?-2中，樹脂澆鑄體A-2與A-3的耐腐蝕性能均是不錯(cuò)的，兩者差別不是特別明顯，但在表3-3中就可以發(fā)現(xiàn)A-3型樹脂玻璃鋼的耐腐蝕性能明顯優(yōu)于A-2型。綜合以上因素，A-3類型的雙酚A型不飽和聚酯樹脂是在以順酐類雙酚A不飽和聚酯樹脂中的耐腐蝕性能最好的。
 
4、結(jié)論
4.1采用雙酚A富馬酸型（A-1）或環(huán)氧嵌段雙酚A型共聚物的不飽和聚酯樹脂（A-3）玻璃鋼，適合于銅電解液介質(zhì)的耐腐蝕作用。
4.2當(dāng)3,3-二醇:丙二醇=1:1時(shí)的雙酚A型不飽和聚酯樹脂玻璃鋼尚能用于銅電解液介質(zhì)中。
4.3當(dāng)3,3-二醇:丙二醇=1:2時(shí)的雙酚A型不飽和聚酯樹脂玻璃鋼不能用于銅電解液介質(zhì)中。

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