不飽和聚酯樹脂的固化特征及表征

  (一)不飽和聚酯樹脂的固化特征
  不飽和聚酯樹脂在固化過程中同樣有三個階段,按照其成型工藝上的術語分為凝膠、定型和熟化三個階段。凝膠階段是指從粘流態的樹脂到失去流動性形成半固體凝膠階段。這一階段對應于通常所說的A階向B階的過渡。
  定型階段是從凝膠到具有一定硬度的固定的形狀,可從模具上取下為止,從樹脂未完全固化這一點來說,與通常所說的B階段相似,只是它不具有通常B階段樹脂那種加熱軟化等特性,實際上更接近C階段的特證,但由于此時性能還未穩定,而處于中間變化階段,所以還不能稱為C階,確切地說是處于C階前期。
  熟化階段是從表觀上已變硬具有一定力學性能,經過后處理到具有穩定的化學與物理性能而供使用的階段,大體上可稱#階,不過這一階段比通常習用的#階要長,這是不飽和聚酯樹脂固化過程的一個特點。
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  一般研究聚酯固化特征,采用樹脂固化時溫度隨時間變化的曲線,這種曲線稱為放熱曲線。這是美國塑料工業協會應用廣泛的方法,簡稱SIP法,后又發展為“日本工業標準法”,簡稱JIS法,兩種方法不同點是采用的溫標不一樣,前者采用華氏溫標,恒溫水浴為180F,而后者則采用攝氏溫標,恒溫水浴溫度為80℃,如圖所示。




  樹脂固化過程是物理性質和化學性質發生變化的過程,放熱曲線是這個過程中固化溫度隨時間變化的關系曲線,根據放熱曲線能夠確定樹脂在固化過程中的幾個物理量。
  1、凝膠時間
  SIP法:在環境溫度(浴溫)為180F的條件下,試樣的溫度從150F升到190F所需要的時間定為凝膠時間。
  JIS法:在環境溫度(浴溫)為C的條件下,試樣的溫度從65℃升到85℃時所需的時間定為凝膠時間。
       2、小固化的時間
  從150F或65℃到達高放熱溫度時間。
  3、高放熱溫度―――放熱峰溫度
  聚合熱可達溫度的高值。
  在誘導期,樹脂中的阻聚劑消耗掉,由于熱分解為自由基的引發劑,在誘導期的終點時,阻聚劑全部消耗完,于是引發劑分解產生的初級自由基引起了聚合作用,樹脂的凝膠化和聚合反應的熱效應證明了共聚合反應的開始。
  從凝膠時間到放熱峰所需的時間是鏈的增長時間,凝膠時間和增長時間,組成了(?。┕袒瘯r間。當放熱溫度升至峰值時,聚合作用就基本完成了。