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乙烯基酯树脂的新技术发展

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       1 低收缩型乙烯基树脂的发展

       乙烯基酯树脂作为不饱和聚酯树脂的范畴,活性较高,固化反应速度较快,造成乙烯基酯树脂固化后有较大的固化收缩率,一般不饱和聚酯树脂(包括常规乙烯基树脂)固化时收缩较大,可达到7-10%左右的体收缩,随着国内外对于高性能树脂技术要求的提高,希望寻找一些固化收缩较低的乙烯基酯树脂,这是一个目前国内外许多厂家努力寻求的技术突破点。 低收缩树脂的机理较为复杂,而原来一些厂家为了克服树脂的固化收缩,通过加入低收缩添加剂(LPA)的方法来达到目的,但有其应用的局限性,而更多的厂家是努力通过树脂合成方法以及分子设计水平上来解决这个技术问题,     超低收缩环氧乙烯基酯树脂以其具有的足够的机械强度和刚度、足够的尺寸稳定性、耐热循环、耐腐蚀的独特性能更好的满足高品质FRP产品的要求。

       2 耐冲击型乙烯基酯树脂:

       乙烯基酯目前应用最多的场合是耐腐蚀场合,但是由于乙烯基树脂中具有较多的仲羟基,可以改善对玻璃纤维的湿润性与粘结性,提高了层合制品的力学强度;另外在分子两端交联,因此分子链在应力作用下可以伸 长,以吸收外力或热冲击,表现出耐微裂或开裂。因此,乙烯基树脂在一些要求高力学性能、耐冲击场合中得到应用,但是常规的乙烯基树脂在耐力学冲击方面还是有待于提高的,尤其是采用富马酸性改性的一些乙烯基树脂,因为该类型树脂的固化交联密度高,交联点间的分子链段较短,所以耐冲击性能较差。在这些树脂的合成设计中,要求树脂分子主链上的醚键较多,这样能够充分的提高树脂的耐冲击性,现在有另外一种方式,即在通过橡胶改性,即采用端羧基丁腈橡胶(CTBN)和丁腈橡胶(BNR)增韧甲基丙烯酸型环氧乙烯基酯树脂,目前国内外就后种方法作了不少的工作,自然橡胶改性乙烯基树脂的延伸率等得到大幅度的提高,可以达到12%。

       一般乙烯基树脂的冲击强度(无缺口)不大于14.00 KJ/M2,而现在一些新开发的耐冲击型非橡胶改性乙烯基树脂可以达到22 KJ/M2以上,橡胶改性的乙烯基树脂可达到25KJ/M2,这样这些耐冲击乙烯基树脂就可以很好的应用于一些高耐冲击的FRP制作,如运动雪撬、运动头盔等。

      3 增稠用乙烯基酯树脂

       作为一种高性能的不饱和树脂,乙烯基树脂的增稠特性一直是各厂家研究的方向,这是因为BMC/SMC的独特应用特性得到广大客户的认可,尤其随着BMC/SMC在汽车零部件上的应用,增稠型乙烯基树脂能够较通用的不饱和树脂承受更高的冲击力,并具有良好的抗蠕变性和抗疲劳性。这些零部件包括车轮、座椅、散热架、栅口板、发动机阀套等。当然,增稠型乙烯基树脂能够广泛应用于电绝缘、工业用泵阀的制作、高尔夫球头等。

       作为一种增稠用乙烯基树脂,自然要求树脂具有以下的特点:①与增强材料和填料的良好浸润性;②初始的低粘度和快速增稠特性;③良好的力学特性,包括韧性和耐疲劳特性等;④较长的存放周期;⑤较低的固化放热峰和较低的苯乙烯挥发等。为了达到使用效果,在乙烯基树脂的合成研究中,原来较通用的方法是:在乙烯基酯分子上引入酸性官能团(羧酸),再利用这些羧基与碱土金属氧化物(如氧化镁、氧化钙等),但这种方法增稠时间长,一般需要几天时间,况对含水量敏感。现在也发展了另外一种方法,即用聚异氰酸盐和多元醇反应以产生网状结构,从而达到树脂的快速稠化,该方法可适合于低压成型,具有粘度控制稳定、对温湿度要求低、存放期长的特点,同时制品的层间结合强度高的特点,同时也可以用带过量醇的低酸值树脂作稠剂。

      4 耐高温型乙烯基树脂

       乙烯基树脂的分子骨架是环氧树脂,若采用酚醛环氧树脂作为原料,则合成的NOVOLAC型乙烯基树脂具有良好的耐腐蚀性、耐溶剂性及耐高温型,我们对国内外的知名厂家的酚醛环氧乙烯基酯树脂按中国国家有关标准测试,结果表明,这些树脂的热变形温度(HDT)均在132-137℃之间,而国内一些厂家的酚醛环氧乙烯基树脂的热变形温度则更低,要低于125℃,但在一些工业实践应用中,刚对树脂的耐热性提出了更高的要求。