不飽和聚酯樹脂的制備 2013年12月3日

1、2013年12月3日姓名：任萬杰專業(yè)：橡膠班級：111同組者：石越課程：聚合反應工程與工藝實驗實驗項目：不飽和聚酯樹脂的制備一、實驗目的：1、通過實驗掌握不飽和聚酯樹脂的制備原理及合成方法；2、考察原料種類和配比對產(chǎn)品性能的影響；3、了解不飽和聚酯樹脂的固化特征。二、實驗原理：oCo大分子中含多個酯鍵c的聚合物稱為聚酯。按化學結構不同，聚酯樹脂一般可分為二大類。第一大類為飽和聚酯樹脂，其分子結構中的碳原子皆以單鏈連接。再進一步加工過程中不會發(fā)生結構及分子量的變化，呈熱塑性。滌綸、聚芳酯、聚碳酸酯等屬此類。第二類為不飽和聚酯樹脂，其結構中部分原子間以雙鍵相連，再進一步加工過程中分子中的雙鍵可參與

2、化學發(fā)應，一般由可溶的線型結構轉變?yōu)椴蝗懿蝗鄣捏w型結構，所以呈現(xiàn)熱固性。不飽和聚酯樹脂通常是指不飽和二元酸（或酸酐）（如:順丁烯二酸、反丁烯二酸、二烯類物質與順酐的加成物等）、飽和二元酸與二元醇三者之間的縮聚產(chǎn)物，當其與乙烯基單體（最常用的為苯乙烯）按一定比例混合，在有機過氧化物引發(fā)劑（如：過氧化二苯甲酰）存在下即可發(fā)生共聚反應而交聯(lián)，由線型結構轉化為體型結構，加入促進劑（如：叔胺）可使固化反應在常溫下進行。通過改變縮聚反應中所用的二元酸、二元醇及乙烯基單體的品種和匹配，可使得制備的樹脂的性能在廣闊的范圍內(nèi)變動，以賦予產(chǎn)品不同的性能及用途。不飽和聚酯樹脂的突出優(yōu)點是能在常壓常溫下固化，或在使用

3、過程中發(fā)生交聯(lián)，可用作涂料、膠泥、層壓塑料等。以玻璃纖維為填料的不飽和聚酯樹脂增強塑料（俗稱為玻璃鋼）具有優(yōu)異的機械性能及防腐性能，可代替金屬用于化學工業(yè)、汽車工業(yè)、航空工業(yè)、建筑工業(yè)、造船工業(yè)等許多部門。三、試劑與配比：試劑配比順丁烯二酸酐（化學純）66份33g鄰苯二甲酸酐（化學純）100份50g丙二醇（化學純）113份56.5g四、主要儀器：三口燒瓶、燒杯、量筒、溫度計300C、冷凝管、可調式電加熱套、臺式天平等。五、裝置圖：1.溫度計2.攪拌3.冷凝管4.加熱套圖91制備不飽和聚脂樹脂儀器安裝示意圖六、實驗操作：如圖91所示安裝實驗裝置，在干燥的三口燒瓶中，順次加入計量的順酐、苯酐和丙二

4、醇，開始緩慢加熱，同時在直形冷凝管內(nèi)通冷卻水。在15分鐘內(nèi)升溫到80C，充分攪拌，再用45分鐘將溫度升到160C。以后在1小時內(nèi)將溫度升到190-200C，并在此溫度下維持反應10分鐘，停止加熱，將反應物冷卻至100C左右。取幾滴反應物與白紙上，實驗其粘度。停止反應，將反應液倒入廢液桶中。整理儀器。七、注意事項：1、合成樹脂時,進入反應瓶前要經(jīng)過干燥裝置，為了防止空氣進入引起不飽和雙鍵等氧化而著色，通N2速率盡量保持穩(wěn)定。2、升溫不能過快，否則會導致丙二醇的逸失，使粘度增大而酸值高。所以蒸餾頭溫度V102C（蒸餾頭裝于回流冷凝器頂部），如溫度低于190C時，酯化反應太慢，高于200C時易使樹脂

5、凝膠化。因此反應溫度以190200C范圍為宜。八、反應現(xiàn)象：1、加熱攪拌過程中，固體逐漸熔融，最后變?yōu)辄S色液體。2、反應溫度在160C左右維持不變，原因是反應中無除水裝置，達到沸點后溫度不再變化；此時應將冷凝回流裝置出去以使溫度繼續(xù)上升至190200C.3、反應結束得到淡黃色粘稠狀液體。九、思考題：1、不飽和聚酯中不飽和鍵的作用？答：不飽和聚酯與乙烯基單體（最常用的為苯乙烯）按一定比例混合，在有機過氧化物引發(fā)劑（如：過氧化二苯甲酰）存在下即可發(fā)生共聚反應而交聯(lián)，由線型結構轉化為體型結構。k/x/iRL：二0IIHCC、II/HC-CIIo匚ECOOESe仁HCOOE-HnOCHClXJEtII

6、CECOOR-CH2=CEIhCHC-0札wROOCUCIiCHCHOQR.-I2、端羥基聚酯的應用？答：端羥基聚酯也稱聚酯型多元醇，是合成聚氨酯的原料，可與異氰酸酯反應生成聚氨酯。tfHOROH+iCMj.X一RNCOIIoIIC一NRNC一oR:O3、端羧基聚酯的應用？答：端羧基聚酯可以作為環(huán)氧樹脂等的固化劑。CH22RCOOHCh一CHRvCHOOCRmIAZRCOOCHCHMrevCHCH2OOCRmjOOCR24、合成聚酯的方法有哪幾種？答:合成聚酯可以用多元醇與多元酸反應；多元醇與酸酐反應；多元酸與醇酐反應；醇酐與酸酐反應。5、PC的合成方程式？答：HOOHCOCl2-HCln6、

7、環(huán)氧乙烷是由乙醇脫水制的的，為醇酐，可與酸或酸酐發(fā)生縮聚反應制得相應的不飽和聚酯如：HOCH2CH2OH-H2OHOOCCH=CHCOOHOCCH=CHCOOCH2CH2O7、nCo2氧化碳為碳酸酐，可與醇或醇酐發(fā)生縮聚反應生成相應的聚酯。-H2O+nHoRoHORO一C一ORO+n8、計算樹脂合成配方中OH與cooH哪者過量？過量多少怎么定?答：順丁烯二酸酐的的分子量是98.06,所以其物質的量是nl=0.336mol；鄰苯二甲酸酐的分子量為148.11，所以其物質的量是n2=0.338mol;丙二醇的分子量為76.09,所以其物質的量是n3=0.743。因為2X(0.336+0.338)=1.3482X0.743=1.486，所以羥基過量。過量的量為:1.486-1.348=0.138mol9、酸值的意義？為什么用酸值來判定反應的終點？答：酸值是表示樹脂反應進行程度的指標。酸值的意義為中和1g樹脂所需氫氧化鉀的毫克數(shù)，以“mgKOH/g”為單位。酸值越小說明樹脂反應程度越高。10、樹脂合成時為什么要逐步升溫？分析溫度對反應的影響。答：逐步加熱是為了使固體的