第七章_通用熱固性塑料(溫變英教材)

1、高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系酚醛樹脂的合成和固化過程完全遵循體型縮聚酚醛樹脂的合成和固化過程完全遵循體型縮聚反應的規(guī)律，控制不同的合成條件（如酚和醛反應的規(guī)律，控制不同的合成條件（如酚和醛的比例，所用催化

2、劑的類型等），可以得到兩的比例，所用催化劑的類型等），可以得到兩類不同的酚醛樹脂：類不同的酚醛樹脂： 反應中，若醛的比例大于酚（反應中，若醛的比例大于酚（1.11.5:1），），采用堿性催化劑，則生成體型交聯(lián)的聚合物，采用堿性催化劑，則生成體型交聯(lián)的聚合物，即即熱固性酚醛樹脂熱固性酚醛樹脂 ；反應中，若醛的比例小于酚（反應中，若醛的比例小于酚（0.85：1），采用），采用酸性催化劑時，則生成線型聚合物，即酸性催化劑時，則生成線型聚合物，即熱塑性熱塑性酚醛樹脂酚醛樹脂 。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高

3、分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 熱塑性酚醛樹脂中加入甲醛或能產(chǎn)生熱塑性酚醛樹脂中加入甲醛或能產(chǎn)生甲醛的化合物，如六亞甲基四胺（也稱甲醛的化合物，如六亞甲基四胺（也稱為六次或烏洛托品），通過加熱即可固為六次或烏洛托品），通過加熱即可固化交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的熱固化交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。性塑料。 熱塑性酚醛樹脂為淡黃色或微紅色熱塑性酚醛樹脂為淡黃色或微紅色的有毒脆性固體，常用作的有毒脆性固體，常用作PF模塑粉和模塑粉和PF泡沫塑料的原料。泡沫塑料的原料。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日

4、日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 熱固性酚醛樹脂可分為甲、乙、丙三個階熱固性酚醛樹脂可分為甲、乙、丙三個階段，甲階段，甲階PF為線型可溶可熔樹脂，乙階為線型可溶可熔樹脂，乙階PF為為少量交聯(lián)的半可溶可熔樹脂，丙階少量交聯(lián)的半可溶可熔樹脂，丙階PF為交聯(lián)為交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔樹脂。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔樹脂。 一般合成的一般合成的PF樹脂控制在甲階或乙階，以樹脂控制在甲階或乙階，以保證在具體加工制品時可以流動，加工中加熱保證在具體加工制品時可以流動，加工中加熱即可固化。即可固化。 熱固

5、性酚醛樹脂為紅褐色的有毒和強烈苯熱固性酚醛樹脂為紅褐色的有毒和強烈苯酚味的粘稠液體或脆性固體，常用于層壓、泡酚味的粘稠液體或脆性固體，常用于層壓、泡沫及鑄造等制品的原料。沫及鑄造等制品的原料。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系二、引進其它組分。引進與酚醛樹脂發(fā)生化學二、引進其它組分。引進與酚醛樹脂發(fā)生化學反應或與它

6、相容性較好的組分，分割或包圍酚反應或與它相容性較好的組分，分割或包圍酚羥基，使之喪失活性，從而達到改變固化速度，羥基，使之喪失活性，從而達到改變固化速度，降低吸水性的目的降低吸水性的目的 。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（2）環(huán)氧樹脂改性）環(huán)氧樹脂改性PF 將將40%熱固性熱固性PF與與60%二酚基丙烷二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂混合，環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團和型環(huán)氧樹脂混合，環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基團和羥基可與酚醛樹脂中的羥甲基和酚羥基進行羥基可與酚醛樹脂中的羥甲基和酚羥基進行化學反應，交聯(lián)成復雜的體型結(jié)構(gòu)化學反應，交聯(lián)成復雜的體型結(jié)

7、構(gòu) ，兼有環(huán)，兼有環(huán)氧樹脂優(yōu)良的粘結(jié)性和氧樹脂優(yōu)良的粘結(jié)性和PF優(yōu)良的耐熱性，同優(yōu)良的耐熱性，同時又克服時又克服PF的脆性。的脆性。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（4）聚酰胺改性）聚酰胺改性PF 用作改性的聚酰胺是一類羥甲基聚用作改性的聚酰胺是一類羥甲基聚酰胺，利用羥甲基或活潑氫在合成酰胺，利用羥甲基或活潑氫在合成PF過過程中或在程中或在PF固化過程中發(fā)生反應形成化固化過程中發(fā)生反應形成化學鍵而達到改性的目的?？商?/p>

8、高酚醛樹學鍵而達到改性的目的?？商岣叻尤渲臎_擊韌性和粘結(jié)性，改善樹脂的流脂的沖擊韌性和粘結(jié)性，改善樹脂的流動性，并可保持酚醛樹脂優(yōu)點。動性，并可保持酚醛樹脂優(yōu)點。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（1）酚醛

9、模塑料的組成）酚醛模塑料的組成a.樹脂樹脂 選用熱塑性選用熱塑性PF或甲階熱固性或甲階熱固性PF粉末，占總質(zhì)量的粉末，占總質(zhì)量的3555，主要，主要起粘合作用，將其它組分粘接起來成為起粘合作用，將其它組分粘接起來成為一個整體。樹脂的性質(zhì)在一定程度上決一個整體。樹脂的性質(zhì)在一定程度上決定制品的最終性能。定制品的最終性能。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系c.固化劑固化劑 選用熱塑性選用熱塑性PF時加入，常用時加入，常用六

10、亞甲基四胺六亞甲基四胺，一般用量為樹脂質(zhì)量，一般用量為樹脂質(zhì)量的的1015，用量過多過少都不宜。，用量過多過少都不宜。d.增塑劑增塑劑 改善改善PF的可塑性及流動性，的可塑性及流動性，常用內(nèi)增塑劑為常用內(nèi)增塑劑為水水或或糠醛糠醛等，外增塑等，外增塑劑為劑為二甲苯二甲苯及及苯乙烯苯乙烯等。等。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與

11、化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系1.4.2酚醛層合制品酚醛層合制品 酚醛層合制品是由填料浸漬堿酚醛層合制品是由填料浸漬堿法酚醛樹脂后，再將溶劑除去，然法酚醛樹脂后，再將溶劑除去，然后經(jīng)加熱加壓（溫度后經(jīng)加熱加壓（溫度155180，壓力為壓力為512MPa）層壓處理后固）層壓處理后固化成為層壓板、管材或其它形狀的化成為層壓板、管材或其它形狀的制品。制品。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月2

12、6日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（2）酚醛層合制品的性能及應用）酚醛層合制品的性能及應用 酚醛層合制品相對密度小、吸水小、力酚醛層合制品相對密度小、吸水小、力學強度高、電絕緣性好、熱導率低、摩學強度高、電絕緣性好、熱導率低、摩擦系數(shù)小，可任意機械加工。擦系數(shù)小，可任意機械加工。酚醛層合制品主要用于印刷線路板及機酚醛層合制品主要用于印刷線路板及機械零件等。械零件等。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系1.4.3酚醛泡沫塑料酚醛泡沫塑料高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材

13、料與化學工程系材料與化學工程系u堿法酚醛泡沫塑料堿法酚醛泡沫塑料 將熱固性甲階將熱固性甲階PF樹脂與發(fā)泡液混樹脂與發(fā)泡液混合，無需加熱，靠發(fā)泡液與樹脂反應熱合，無需加熱，靠發(fā)泡液與樹脂反應熱促使制發(fā)泡劑分解而發(fā)泡，同時樹脂縮促使制發(fā)泡劑分解而發(fā)泡，同時樹脂縮聚而硬化形成泡沫塑料。聚而硬化形成泡沫塑料。 發(fā)泡液由酸性固化劑（苯磺酸、酚發(fā)泡液由酸性固化劑（苯磺酸、酚磺酸等）、發(fā)泡劑（如偶氮化合物類）磺酸等）、發(fā)泡劑（如偶氮化合物類）和表面活性劑（如聚乙二醇等）組成。和表面活性劑（如聚乙二醇等）組成。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學

14、工程系 （3）酚醛泡沫塑料的應用）酚醛泡沫塑料的應用 酚醛泡沫塑料現(xiàn)在主要用作中央空調(diào)酚醛泡沫塑料現(xiàn)在主要用作中央空調(diào)風管、冷熱輸送管道、飛機、船舶、賓風管、冷熱輸送管道、飛機、船舶、賓館及娛樂包廂等隔熱、隔音材料等。館及娛樂包廂等隔熱、隔音材料等。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系熱塑性熱塑性PF樹脂與樹脂與PVC樹脂以及其它各樹脂以及其它各種助劑（填料、固化劑、潤滑劑、顏種助劑（填料、固化劑、潤滑劑、顏料等）混合后

15、再用雙輥開煉機輥壓，料等）混合后再用雙輥開煉機輥壓，可制成耐酸及耐水蒸氣性能優(yōu)良的增可制成耐酸及耐水蒸氣性能優(yōu)良的增韌酚醛塑料。韌酚醛塑料。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工

16、2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系

17、高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星

18、期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 尿素尿素+甲醛甲醛 苯酚苯酚+甲醛甲醛CH2NCONHCH2OHCH2OH 一般或較差一般或較差 優(yōu)異優(yōu)異 一般或較差一般或較差 優(yōu)異優(yōu)異

19、 無色無色-乳黃乳黃 紅色紅色-棕紅棕紅 120oC 較快較快 很慢很慢 一般或較差一般或較差 優(yōu)異優(yōu)異 室內(nèi)粘接室內(nèi)粘接 室外為主室外為主 3000RMB 7500RMB 游離甲醛游離甲醛 游離酚游離酚 原料原料主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)耐熱、耐老化耐熱、耐老化耐（沸）水性耐（沸）水性顏色顏色固化溫度固化溫度固化速度固化速度耐霉性耐霉性主要應用主要應用價格（固含量）價格（固含量）毒性問題毒性問題高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程

20、系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日

21、星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系C CH HC CH HO O高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系按化學結(jié)構(gòu)分類按化學結(jié)構(gòu)分類:(1)縮水甘油醚類縮水甘油醚類,其中的雙酚其中的雙酚A縮水甘油醚樹脂簡縮水甘油醚樹脂簡稱為雙酚稱為雙酚A 型環(huán)氧樹脂，是應用最廣泛的環(huán)氧樹型環(huán)氧樹脂，是應用最廣泛的環(huán)氧樹脂脂.雙酚雙酚F型環(huán)氧樹酯型環(huán)氧樹酯 、雙酚、雙酚S 型環(huán)氧樹酯型環(huán)氧樹酯 ；氫化；氫化雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂；型環(huán)氧樹脂

22、； 酚醛型環(huán)氧樹脂；肪族縮水酚醛型環(huán)氧樹脂；肪族縮水甘油醚樹酯；甘油醚樹酯； 溴代環(huán)氧樹脂溴代環(huán)氧樹脂 (2) 縮水甘油酯類：縮水甘油酯類： 鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等。鄰苯二甲酸二縮水甘油酯等。（3） 縮水甘油胺類（縮水甘油胺類（4） 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(5) 環(huán)環(huán)氧化烯烴類氧化烯烴類(6) 新型環(huán)氧樹脂：海因環(huán)氧樹脂、酰新型環(huán)氧樹脂：海因環(huán)氧樹脂、酰亞胺環(huán)氧樹脂亞胺環(huán)氧樹脂高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2C

23、HCH2OnCH2高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系3.2 環(huán)氧樹脂的命名方法環(huán)氧樹脂的命名方法1. 1. 代號與型號代號與型號 主要有主要有E E、F F、R R（二氧化雙環(huán)戊二烯環(huán)氧）等。（二氧化雙環(huán)戊二烯環(huán)氧）等。 型號型號“E-51”E-51”表征的意義。表征的意義。2.2.主要指標主要指標 環(huán)氧值或環(huán)氧當量。環(huán)氧值或環(huán)氧當量。 環(huán)氧值：環(huán)氧值：100g100g環(huán)氧樹脂中含有環(huán)氧基團的物質(zhì)的環(huán)氧樹脂中含有環(huán)氧基團的物質(zhì)的量（或克當量數(shù)）。量（或克當量數(shù)）。 環(huán)氧當量：含有環(huán)氧當量：含有1 1克當量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的

24、克克當量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。數(shù)。環(huán)氧值環(huán)氧值環(huán)氧當量環(huán)氧當量100 表征意義：反應活性，相對分子量的大小表征意義：反應活性，相對分子量的大小高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 環(huán)氧當量的測定方法有化學分析法和光譜分析法。國際環(huán)氧當量的測定方法有化學分析法和光譜分析法。國際上通用的化學分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、上通用的化學分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、鹽酸吡啶法和鹽酸二氧六環(huán)法。鹽酸吡啶法和鹽酸二氧六環(huán)法。 鹽酸丙酮法方法簡單，試劑易得，使用方便。其方法是：鹽酸丙酮法方法簡單，試劑易得，使用方便。

25、其方法是：準確稱量準確稱量0.51.5g0.51.5g樹脂置于具塞的三角燒瓶中，用移液管加樹脂置于具塞的三角燒瓶中，用移液管加入入20mL20mL的鹽酸丙酮溶液（的鹽酸丙酮溶液（1mL1mL相對密度相對密度1.191.19的鹽酸溶于的鹽酸溶于40mL40mL丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置1 1小小時，鹽酸與環(huán)氧基作用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑時，鹽酸與環(huán)氧基作用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑3 3滴，用滴，用0.1mol/L 0.1mol/L 的的NaOHNaOH溶液滴定過量的鹽酸至紅色褪去溶液滴定過量的鹽酸至紅色褪去變

26、成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。變成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。由樹脂消耗的鹽酸的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當量。由樹脂消耗的鹽酸的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當量。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系返回返回高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與

27、化學工程系材料與化學工程系1）固化劑環(huán)氧樹脂只有與固化劑配合使用才能發(fā)揮其作用。固化劑的種類、性能及用量對其固化速度、操作工藝及固化產(chǎn)物的各項性能影響很大，是環(huán)氧樹脂膠黏劑中不可缺少的組成部分。按固化機理固化劑可分為加成固化劑型和催化固化型兩類。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系固化劑加成型催化型咪唑類，如：2-乙基-4-甲基咪唑叔胺類脂肪族叔胺，如三乙醇胺芳香族叔胺，如芐基二甲胺Lewis酸類無機鹽，如氯化亞錫絡合物，如三氯化硼甘油胺類酸酐類聚合物，如低分子聚合胺潛伏型，如雙氰胺酮亞胺酸酐，如順丁烯二酸酐改性酸酐，如順酐

28、與環(huán)戊二烯加成物脂肪族伯、仲胺，如二乙烯三胺芳香族伯胺，如間苯二胺脂環(huán)族胺，如六氫吡啶改性胺，如593固化劑混合按，如間苯二胺與DMP-30混合物高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（2）固化促進劑 在環(huán)氧樹脂膠粘劑中，為了加速固化反應，降低固化溫度，縮短固化時間所加入的一些物質(zhì)為固化促進劑。常用的固化促進劑主要有取代酚類與一些催化型固化劑。促進劑的用量一般不高于5%，否則會降低固化物的耐熱性等性質(zhì)（3） 稀釋劑 稀釋劑可降低膠粘劑的粘度，改善工藝性能，增加對被粘物的浸潤性，從而提高粘接強度。稀釋劑有非活性稀釋劑（丙酮、甲苯

29、、乙酸乙酯等）和活性稀釋劑（501環(huán)氧丙烷丁基醚、662甘油環(huán)氧樹脂、600二縮水甘油醚等）兩大類。（4）填料 填料不僅可以降低成本，還可以改善膠黏劑的許多性能。例如降低收縮性、降低熱膨脹系數(shù)，提高耐熱性、導電性，改善流變特性。常見的填料有石棉粉、水泥粉、滑石粉、剛玉粉等。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系表1-2 環(huán)氧膠粘劑在土木建筑上的主要用途 高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星

30、期日材料與化學工程系材料與化學工程系表1-3 環(huán)氧膠粘劑在汽車上的主要用途 高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 第四節(jié)第四節(jié) 不飽和聚酯不飽和聚酯 不飽和聚酯是指分子主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯，不飽和聚酯是指分子主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯，一般由飽和的二一般由飽和的二元醇與飽和的及不飽和的二元酸（或酸酐）聚合而成，元醇與飽和的及不飽和的二元酸（或酸酐）聚合而成，它不同于醇酸樹脂，它不同于醇酸樹脂，醇酸樹脂的雙鍵位于側(cè)鏈上，依靠空氣的氧化作用交聯(lián)固化。不飽和聚酯醇酸樹脂的雙鍵位于側(cè)鏈上，依靠空氣的氧化作用交聯(lián)固化。不飽和聚酯

31、則利用其主鏈上的雙鍵及交聯(lián)單體（如苯乙烯）的雙鍵由自由基型引發(fā)劑則利用其主鏈上的雙鍵及交聯(lián)單體（如苯乙烯）的雙鍵由自由基型引發(fā)劑產(chǎn)生的活性種引發(fā)聚合、交聯(lián)固化，空氣中的氧氣有阻聚作用。產(chǎn)生的活性種引發(fā)聚合、交聯(lián)固化，空氣中的氧氣有阻聚作用。 不飽和聚酯中含有一定量的活性很大的不飽和雙鍵，又有作為稀釋不飽和聚酯中含有一定量的活性很大的不飽和雙鍵，又有作為稀釋劑的活性單體。但在常溫下，聚合成膜反應很難發(fā)生。為使具有的雙鍵能劑的活性單體。但在常溫下，聚合成膜反應很難發(fā)生。為使具有的雙鍵能夠迅速反應成膜，必須使用引發(fā)劑，引發(fā)劑就是能使線型的熱固性樹脂在夠迅速反應成膜，必須使用引發(fā)劑，引發(fā)劑就是能使線型

32、的熱固性樹脂在常溫或加熱條件下變成不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)的聚合物。但是引發(fā)劑在常溫常溫或加熱條件下變成不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)的聚合物。但是引發(fā)劑在常溫分解的速度是很慢的，為此還要應用一種能夠促進引發(fā)快速進行的促進劑。分解的速度是很慢的，為此還要應用一種能夠促進引發(fā)快速進行的促進劑。引發(fā)劑與促進劑要配套使用引發(fā)劑與促進劑要配套使用，使用，使用過氧化環(huán)乙酮過氧化環(huán)乙酮作引發(fā)劑時，作引發(fā)劑時，環(huán)烷酸鈷環(huán)烷酸鈷是是有效的有效的促進劑促進劑，當使用，當使用BPO作引發(fā)劑作引發(fā)劑時，時，二甲基苯胺二甲基苯胺是理想的是理想的促進劑促進劑。引發(fā)劑為強氧化劑，而促進劑為還原劑，二者復合構(gòu)成氧化還原引發(fā)體引發(fā)劑為強氧化劑

33、，而促進劑為還原劑，二者復合構(gòu)成氧化還原引發(fā)體系。系。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 不飽和聚酯涂料具有較高的光澤、耐磨性和硬度，而且耐溶劑、耐不飽和聚酯涂料具有較高的光澤、耐磨性和硬度，而且耐溶劑、耐水和耐化學品性良好，其漆膜豐滿，表面可打磨、拋光，裝飾性高。其水和耐化學品性良好，其漆膜豐滿，表面可打磨、拋光，裝飾性高。其缺點是成膜是由于伴有自由基型聚合，涂膜收縮率大，對附著力有不良缺點是成膜是由于伴有自由基型聚合，涂膜收縮率大，對附著力有不良影響，同時漆膜脆性較大，表面需要打磨，拋光。影響，同時漆膜脆性較大，表面需

34、要打磨，拋光。一、不飽和聚酯的原料一、不飽和聚酯的原料 不飽和聚酯的原料包括不飽和聚酯的原料包括二元酸（或酸酐）、二元醇、交聯(lián)劑、引發(fā)二元酸（或酸酐）、二元醇、交聯(lián)劑、引發(fā)劑（亦稱固化劑）和促進劑。劑（亦稱固化劑）和促進劑。1.二元酸：通常由馬來酸酐、苯酐引入雙鍵二元酸：通常由馬來酸酐、苯酐引入雙鍵 全用馬來酸酐，雙鍵密度大，固化后膜物理性能差，所以用其它二元全用馬來酸酐，雙鍵密度大，固化后膜物理性能差，所以用其它二元酸或酸酐代替部分馬來酸酐。二者的摩爾比通常在酸或酸酐代替部分馬來酸酐。二者的摩爾比通常在1/3 3/1之間，之間，MA用量高時，樹脂活性大，漆膜脆性亦大。用量高時，樹脂活性大，漆

35、膜脆性亦大。也可用間苯二甲酸，使聚合物有較高的熔點，對需要拋光的漆面有好處。也可用間苯二甲酸，使聚合物有較高的熔點，對需要拋光的漆面有好處。己二酸等長鏈的酸常用于改進樹脂柔順性。己二酸等長鏈的酸常用于改進樹脂柔順性。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系2、二元醇、二元醇乙二醇乙二醇：制得的產(chǎn)物，與：制得的產(chǎn)物，與st相容性差。相容性差。1,2丙二醇丙二醇：最普遍。：最普遍。二乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇丁二醇、新戊二醇等。等。二乙二醇可提供柔韌性，但對提高耐水性不利。選擇帶有支二乙二醇可提供

36、柔韌性，但對提高耐水性不利。選擇帶有支鏈的二醇（如鏈的二醇（如1,2-丙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇）使聚酯呈丁二醇、新戊二醇）使聚酯呈現(xiàn)不對稱性，可以提高其與苯乙烯等交聯(lián)劑的相容性?，F(xiàn)不對稱性，可以提高其與苯乙烯等交聯(lián)劑的相容性。在制備聚酯過程中，后加馬來酸酐可以使雙鍵集中在主鏈的在制備聚酯過程中，后加馬來酸酐可以使雙鍵集中在主鏈的兩端，使聚合物有較高的軟化點，在苯乙烯中有較高的粘度兩端，使聚合物有較高的軟化點，在苯乙烯中有較高的粘度和較好的熱穩(wěn)定性。若先加馬來酸酐，后加其他二元酸，將和較好的熱穩(wěn)定性。若先加馬來酸酐，后加其他二元酸，將使雙鍵集中在主鏈中心，這種結(jié)構(gòu)性能很差。使雙鍵

37、集中在主鏈中心，這種結(jié)構(gòu)性能很差。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 3、交聯(lián)劑、交聯(lián)劑 主要是帶有不飽和雙鍵的化合物，可以同不飽和聚酯分子主要是帶有不飽和雙鍵的化合物，可以同不飽和聚酯分子鏈上的雙鍵進行共聚，使線型的不飽和聚酯通過交聯(lián)劑的架鏈上的雙鍵進行共聚，使線型的不飽和聚酯通過交聯(lián)劑的架橋鏈段交聯(lián)成網(wǎng)絡狀的聚合物。橋鏈段交聯(lián)成網(wǎng)絡狀的聚合物。 根據(jù)其雙鍵多少，可以分為單雙鍵型交聯(lián)劑和多雙鍵型根據(jù)其雙鍵多少，可以分為單雙鍵型交聯(lián)劑和多雙鍵型交聯(lián)劑兩種。理論上講，自由基型單體都可以作為不飽和聚交聯(lián)劑兩種。理論上講，自由基

38、型單體都可以作為不飽和聚酯的交聯(lián)單體，但是考慮到相容性，酯的交聯(lián)單體，但是考慮到相容性，比較常用的單體主要是比較常用的單體主要是苯乙烯苯乙烯(或甲基苯乙烯或甲基苯乙烯)，少量使用丙烯酸酯類，少量使用丙烯酸酯類，多雙鍵型交聯(lián)多雙鍵型交聯(lián)劑（如鄰苯二甲酸二烯丙酯）只起到輔助作用劑（如鄰苯二甲酸二烯丙酯）只起到輔助作用。交聯(lián)劑用量。交聯(lián)劑用量約為不飽約為不飽和聚酯雙鍵含量的和聚酯雙鍵含量的80100倍。倍。在聚酯中加在聚酯中加st時，要加阻聚劑，一般用倒加法：時，要加阻聚劑，一般用倒加法：將冷卻至將冷卻至90 左右的聚酯（加有阻聚劑）加入攪拌著的左右的聚酯（加有阻聚劑）加入攪拌著的st中，中，苯乙烯

39、必須先除去自聚物，否則，因相容性差，可使漆膜發(fā)苯乙烯必須先除去自聚物，否則，因相容性差，可使漆膜發(fā)白白。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 4、 引發(fā)固化引發(fā)固化（1）光敏引發(fā)，在紫外光下固化）光敏引發(fā)，在紫外光下固化 安息香類安息香類二苯酮類二苯酮類+異丙醇異丙醇(2)熱引發(fā)體系熱引發(fā)體系BPO等，可溶于苯乙烯，使用時現(xiàn)用現(xiàn)配。等，可溶于苯乙烯，使用時現(xiàn)用現(xiàn)配。市售的固化劑通常配成市售的固化劑通常配成50的鄰苯二甲酸二丁酯糊狀物，過的鄰苯二甲酸二丁酯糊狀物，過氧化環(huán)己酮糊（氧化環(huán)己酮糊（1號固化劑）放置會發(fā)生分層，使用時

40、應攪號固化劑）放置會發(fā)生分層，使用時應攪拌均勻。過氧化甲乙酮、過氧化二苯甲?？扇苡诒揭蚁?，使拌均勻。過氧化甲乙酮、過氧化二苯甲酰可溶于苯乙烯，使用時現(xiàn)用現(xiàn)配。用時現(xiàn)用現(xiàn)配。固化劑的用量一般為固體分計的固化劑的用量一般為固體分計的2。5、 促進劑：促進劑：是能降低引發(fā)劑分解溫度或加速聚合反應的一是能降低引發(fā)劑分解溫度或加速聚合反應的一類物質(zhì)，其化學原理則是同固化劑即引發(fā)劑構(gòu)成了氧化還類物質(zhì)，其化學原理則是同固化劑即引發(fā)劑構(gòu)成了氧化還原引發(fā)體系，大大降低了活化能，使引發(fā)能夠在室溫順利進原引發(fā)體系，大大降低了活化能，使引發(fā)能夠在室溫順利進行。行。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月

41、26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系二、分子設(shè)計原理及合成工藝二、分子設(shè)計原理及合成工藝 不飽和聚酯為線型分子，其分子量可以通過摩爾系數(shù)（即非過量羧不飽和聚酯為線型分子，其分子量可以通過摩爾系數(shù)（即非過量羧基與過量羥基的摩爾比）進行控制，當然，也可以用體系的平均官能度基與過量羥基的摩爾比）進行控制，當然，也可以用體系的平均官能度進行控制。除此之外，引入的雙鍵量也應根據(jù)性能要求通過大量實驗給進行控制。除此之外，引入的雙鍵量也應根據(jù)性能要求通過大量實驗給與確定。下面為一實例：與確定。下面為一實例： 1單體合成配方及配方計算單體合成配方及配方計算 （1）合成配方）合成配方高分子材料成

42、型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系（2）配方計算）配方計算高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系 2合成工藝（溶劑法）合成工藝（溶劑法） 通氮氣置換空氣，投入所有原料（含通氮氣置換空氣，投入所有原料（含0.04%對苯二對苯二酚），用酚），用1h升溫至升溫至140，保溫，保溫0.5小時；小時； 升至升至160，保溫，保溫1h； 用用1h從從185，使酸值約為，使酸值約為30mgKOH/g（樹脂）；（樹脂）； 冷卻至冷卻至150，在真空度，在真空度0.070MPa下真空蒸

43、餾下真空蒸餾0.5小時脫水；小時脫水； 冷卻至冷卻至120，補加，補加0.2對苯二酚；對苯二酚； 冷卻至冷卻至90，苯乙烯稀釋至固含量為，苯乙烯稀釋至固含量為65，過濾、，過濾、出料。出料。 注：反應器帶有攪拌器、注：反應器帶有攪拌器、N2氣導管、部分冷凝器和分氣導管、部分冷凝器和分水器。水器。高分子材料成型加工高分子材料成型加工2022年年6月月26日星期日日星期日材料與化學工程系材料與化學工程系三、不飽和聚酯的應用三、不飽和聚酯的應用 不飽和聚酯在涂料行業(yè)不飽和聚酯在涂料行業(yè)主要用來配制不飽和聚酯漆劑聚酯膩子（俗主要用來配制不飽和聚酯漆劑聚酯膩子（俗稱原子灰）。稱原子灰）。采用雙罐包裝，一罐為主劑，由樹脂、粉料、助劑、交聯(lián)采用雙罐