不飽和聚酯膠黏劑

關(guān)于不飽和聚酯膠黏劑主要內(nèi)容四不飽和聚酯膠粘劑第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3不飽和聚酯樹脂（UPR）是近代塑料工業(yè)發(fā)展的一個重要的熱固性樹脂品種，其具有質(zhì)量輕、高強度，易加工性等優(yōu)良性能，已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

目前國內(nèi)對于不飽和聚酯樹脂的需求是處于需大于供的狀態(tài)，不飽和聚酯的生產(chǎn)及加工行業(yè)隨之發(fā)展起來。在日本、北美等國家，不飽和聚酯樹脂工業(yè)發(fā)展迅速，且有巨大的市場，前景十分廣闊。一、概述不飽和聚酯膠粘劑第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4不飽和聚酯樹脂(UPR):分子鏈上具有不飽和鍵(如雙鍵)的聚酯高分子。不飽和二元酸(或酸酐)、飽和二元酸(或酸酐)與二元醇(或多元醇)在一定條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)合成不飽和聚酯，不飽和聚酯溶解于一定量的交聯(lián)單體中形成的液體樹脂即為不飽和聚酯樹脂。加入引發(fā)體系可反應(yīng)形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔高分子材料，是一種典型的熱固性樹脂。概念不飽和聚酯膠粘劑第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天5二、配方組成及其制備2.1配方組成不飽和聚酯膠粘劑第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天62.1

配方組成1.不飽和聚酯不飽和聚酯是由不飽和多元酸（酸酐）或飽和的二元酸（酸酐）與飽和二元醇進(jìn)行縮聚制備而成。不飽和聚酯在交聯(lián)前后的性質(zhì)可以實現(xiàn)多變性。這種多變性取決于二個因素：①二元酸的類型及數(shù)量；②二元醇的類型。不飽和聚酯膠粘劑第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天72.1

配方組成（1）.常用的不飽和二元酸（酐）不飽和聚酯膠粘劑第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天82.1

配方組成（1）.常用的不飽和二元酸（酐）

順丁烯二酸:HOOC-CH=CH-COOH

氯代順丁烯二酸:HOOC-CCl=CH-COOH衣康酸(2-次甲基丁二酸):CH2=CH(COOH)CH2(COOH)寧康酸(甲基丁烯二酸):HOOC-C(CH3)=CH-COOH中康酸(反式甲基丁烯二酸):HOOC-C(CH3)=CH-COOH不飽和聚酯膠粘劑第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天92.1

配方組成（2）.常用的飽和二元酸（酐）作用:調(diào)節(jié)雙鍵的密度，增加樹脂的韌性，降低不飽和聚酯的結(jié)晶傾向，改善它在乙烯基類交聯(lián)單體中的溶解性。應(yīng)用最廣的飽和二元酸為鄰苯二甲酸酐。此外較常用的還有間苯二甲酸、對苯二甲酸、已二酸等。不飽和聚酯膠粘劑第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天102.1

配方組成（3）.常用的二元醇一般常用的二元醇是乙二醇、丙二醇、二乙二醇和二丙二醇。

乙二醇由于其結(jié)構(gòu)上的對稱性，使生成的不飽和聚酯樹脂具有明顯的結(jié)晶性，限制了同苯乙烯的相容性，因此一般不單獨使用，而與其它二元醇結(jié)合起來使用。如將60%的乙二醇和40%的丙二醇混合使用，可提高不飽和聚酯樹脂與苯乙烯的相容性。

1，2-丙二醇由于結(jié)構(gòu)上的非對稱性，可得到非結(jié)晶的不飽和聚酯樹脂，可完全與苯乙烯相容，并且價格相對較低，因此是目前應(yīng)用較廣泛的二元醇。

不飽和聚酯膠粘劑第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天112.1

配方組成2.交聯(lián)劑

由酯化反應(yīng)制得的線型縮聚產(chǎn)物一般是與活性稀釋劑，也稱交聯(lián)劑（例如苯乙烯）混溶制成樹脂。交聯(lián)劑的作用和選擇條件：①能溶解和稀釋不飽和聚酯，并參加共聚反應(yīng)，生成網(wǎng)狀交聯(lián)產(chǎn)物；②能以一定速度與聚酯共聚；③對固化后的不飽和聚酯的性能有改進(jìn)；④揮發(fā)性低，低毒或無毒；⑤來源豐富，制備容易、價格低不飽和聚酯膠粘劑第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天122.1

配方組成2.交聯(lián)劑如苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯酸及其甲酯、甲基丙烯酸及其甲酯等。苯乙烯是最常用的交聯(lián)劑，占95%。苯乙烯與不飽和聚酯的共聚性好，固化速度快，與不飽和聚酯混溶后的黏度較小，便于施工，固化后的共聚物有良好的機械性能。不飽和聚酯膠粘劑第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天132.1

配方組成3.引發(fā)劑作用：在一定條件下產(chǎn)生自由基而引發(fā)不飽和聚脂樹脂中的雙鍵與交聯(lián)劑反應(yīng)。為了安全，一般都與增韌劑配成糊狀物使用：名稱組成用量（質(zhì)量份）適用條件1#引發(fā)劑過氧化苯甲酰的增韌劑的糊狀分散液2-3熱固化100-140℃/1-10min2#引發(fā)劑過氧化環(huán)已酮的鄰苯二甲酸二丁酯糊狀分散液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%）4冷固化3#引發(fā)劑過氧化甲乙酮的溶液4冷固化常用引發(fā)劑的種類及特點不飽和聚酯膠粘劑第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天142.1

配方組成3.引發(fā)劑

引發(fā)劑名稱固化溫度范圍/℃

引發(fā)劑名稱固化溫度范圍/℃

過氧化丁酮低溫

（20~60）過氧化二異丙苯中溫（60~120）異丙苯過氧化氫過氧化丁酮叔丁基過氧化氫過氧化苯甲酸叔丁基

高溫（120~150）過氧化苯甲酰

二叔丁基過氧化物常用的過氧化物引發(fā)劑及固化溫度范圍不飽和聚酯膠粘劑第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天152.1

配方組成4.促進(jìn)劑一般的過氧化物分解的活化能較高，需要加入促進(jìn)劑構(gòu)成氧化—還原體系，使其分解活化能較低，可以室溫下固化不飽和聚酯樹脂膠粘劑。常用的促進(jìn)劑是有機金屬化合物環(huán)烷酸鈷（萘酸鈷）。不飽和聚酯膠粘劑第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天162.1

配方組成5.阻聚劑既可避免在較高溫度下與苯乙烯單體混溶時發(fā)生凝膠，也可延長樹脂溶液的貯藏期。對苯二酚是常用的阻聚劑。不飽和聚酯膠粘劑第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天172.1

配方組成6.填料與偶聯(lián)劑

（1）填料加入填料可以降低收縮率，降低成本，提高粘結(jié)強度。主要包括兩大類:高分子化合物：聚乙烯醇縮醛、聚醋酸乙烯酯、聚酯等；無機填料：鋁粉、銅粉、石墨、氧化鐵、氧化鋁、二氧化鈦粉、云母粉等。（2）偶聯(lián)劑

加入少量偶聯(lián)劑，可以使粘接強度大大提高，并可改善耐熱、耐水和耐濕熱老化性能。主要是一些有機硅烷偶聯(lián)劑，如A-151、KH-570等。不飽和聚酯膠粘劑第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天182.2

不飽和聚酯膠粘劑的制備不飽和二元酸飽和二元酸二元醇反應(yīng)減壓蒸餾混溶苯乙烯成品不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)工藝流程圖不飽和聚酯樹脂再加入其它組分，如引發(fā)劑、填料等混合均勻后即得不飽和聚酯膠粘劑。不飽和聚酯膠粘劑第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天19三、固化機理及其性能1.固化機理

固化：不飽和聚酯樹脂從黏流態(tài)樹脂體系發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)到轉(zhuǎn)變成為不溶不熔的具有體型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固態(tài)樹脂的全過程。聚酯固化一般由自由基引發(fā)，故聚酯的固化一般遵循自由基共聚反應(yīng)機理（鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移）四個階段。

不飽和聚酯膠粘劑第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天20不飽和聚酯膠粘劑第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天21四2.不飽和聚酯膠粘劑的性能不飽和聚酯膠粘劑第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天22不飽和聚酯膠粘劑第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天粘接工藝特點不飽和聚酯膠粘劑第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天24改性

（1）烯丙基醚改性不飽和聚酯改善聚酯樹脂固化時的表面發(fā)黏現(xiàn)象，得到具有氣干特性的樹脂。典型反應(yīng)配比為：鄰苯二甲酸酐：馬來酸酐：丙二醇：三羥甲基丙烷二烯丙基醚=1∶1．05：2．1∶0．2。（2）雙環(huán)戊二烯改性不飽和聚酯

價格較低，而且具有氣干性、耐腐蝕性、高耐熱性和低固化收縮率等優(yōu)良特性。分子結(jié)構(gòu)中的共軛雙鍵化學(xué)性質(zhì)很活潑，容易進(jìn)行加成或聚合反應(yīng)。不飽和聚酯膠粘劑第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天25（3）松香改性不飽和聚酯

a首先松香與丙烯酸進(jìn)行加成發(fā)生狄爾斯-阿爾德爾反應(yīng)，生成丙烯酸松香二元酸；

b丙烯酸松香二元酸再與順丁烯二酸酐和二元醇發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成線型結(jié)構(gòu)的不飽和聚酯，再與苯乙烯混合均勻。

（4）環(huán)氧樹脂改性不飽和聚酯樹脂

UP樹脂工藝性能好但耐堿性差，用環(huán)氧樹脂改性UP樹脂可以消去羧基，分子擴鏈，耐堿性能得到提高。

25不飽和聚酯膠粘劑第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天26（5）HET酸改性UP

具有良好的耐腐蝕性能和阻燃性能，對濕氯氣有良好耐腐作用.（6）二甲苯改性UP

具有施工黏度低、流動性能好，制品硬度高、強度大、固化完全、收縮率小、耐酸、耐堿、電氣絕緣性好、質(zhì)輕的優(yōu)點。而且二甲苯樹脂成本通常較其他不飽和聚酯樹脂成本低15％。不飽和聚酯膠粘劑第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天可用于金屬、硬質(zhì)塑料、增強塑料、有機玻璃、聚碳酸酯、玻璃、陶瓷、混凝土、水泥制品等各種材料的粘接；可用于配制多種新型的高強、多功能建筑材料，如玻璃鋼波形瓦、平板、墻壁材料，裝飾板桌面板、人造大理石、浴缸、水槽、容器、管子、家具等；在建筑上具有廣泛的用途。但由于其粘接強度低，一般用做非結(jié)構(gòu)膠。四、應(yīng)用概述不飽和聚酯膠粘劑第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天281.不飽和聚酯密封膠的應(yīng)用

（1）.電器設(shè)備、元器件的灌注與包封

利用不飽和聚酯具有良好的電氣性能并可室溫固化的特點，來封裝無線電電子元件、電器設(shè)備、高溫條件下工作的線圈等，效果很好。

不飽和聚酯膠粘劑組分307#聚酯182#聚酯石英粉Ⅰ#引發(fā)劑Ⅰ#促發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/份8020100-12022表4.1無填料的不飽和聚酯密封膠配方第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天291.不飽和聚酯密封膠的應(yīng)用（2）.不飽和聚酯膩子

不飽和聚酯膩子有較高的粘接力，抗水、耐蝕、耐老化以及具有觸變性和氣干性，可用做鑄鐵件的表面覆蓋層涂料。其品種主要包括不飽和聚酯膠泥、原子灰等。

不飽和聚酯膠粘劑組分松香聚酯熟石膏粉水磨石粉滑石粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)/份3044168組分鄰苯二甲酸二丁酯亞硝酸鈉Ⅰ#促發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)/份20.042-4表4.2不飽和聚酯膩子典型配方第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天302.不飽和聚酯樹脂膠粘劑在油田固砂中的應(yīng)用

191不飽和聚酯樹脂膠粘劑具有常溫快速固化、強度高等特點，可以用于油田防砂、固砂。應(yīng)控制好固化時間，添加一定量的乳化柴油作為增孔劑，可以確保固砂后地層的滲透性能要避免強堿性化學(xué)介質(zhì)和入井流體的浸泡，否則將縮短防砂有效期。

不飽和聚酯膠粘劑第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天313.不飽和聚酯樹脂膠粘劑在路面修補中的應(yīng)用將其應(yīng)用于瀝青混凝土路面的修補，可有效延長瀝青混凝土路面的使用壽命。

不飽和聚酯膠粘劑填補裂縫不飽和