不飽和聚酯樹脂預促進劑的研究

      本文研究了一種三組分預促進劑,并對預促進樹脂的固化特性以及室溫和80℃下的穩定性進行了測試,為開拓實際應用提供了實驗依據。
     本文研究了一種新型預促進劑,把這種預促進劑加入到不飽和聚酯樹脂中得到預促進樹脂,用戶使用時,只需加入固化劑(如過氧化甲乙酮、過氧化環己酮),在室溫下即可固化成型。其優點是使用方便,避免因多次攪拌而引入的大量氣泡。該預促進樹脂的特點:貯存期長(室溫下貯存期長達1年),熱穩定性好(80℃下367小時不膠凝),加入固化劑后的膠凝較快(25℃,膠凝時間10分鐘左右),預促進劑對樹脂和固化制品的色澤影響較小。
      國外專門有預促進樹脂的牌號。在我國隨著樹脂品種的日益增多,應用日益廣泛,許多廠所紛紛進行這方面的研制工作,特別目前不少單位正在研制的原子灰,就屬于預促進樹脂。我們研制的預促進劑可應用于原子灰、樹脂錨固劑以及涂料等要求預促進的樹脂里。
      該預促進劑由三組分組成:①鈷鹽(文中用Co表示),所用的鈷鹽必須處于+2價狀態,如鹵化鈷、醋酸鈷、環烷酸鈷和乙酰丙酮鈷等;②過渡金屬元素的鹽類(文中用Cd表示);⑧有機化合物協同劑(文中用TE表示)。
      本實驗以通用型307樹脂作為試驗樹脂,把三組分預促進劑加入到樹脂里,測定該預促進樹脂的膠凝時間、固化時間、放熱曲線、硬化特性、80℃時熱穩定性和常溫貯存穩定性等。
    1實驗部分
    1.1原材料
    1.1.1樹脂配方

表1

原料名稱

摩爾比

重量百分比(%)

丙二醇

2.2

28.8

順酐

1.0

16.9

苯酐

1.0

25.5

苯乙烯

-

35.0

樹脂

-

100

氫醌

-

0.02


    1.1.2樹脂的技術指標
    色澤:淺黃色透明的粘稠液體
    酸植:35~40
    粘度(25℃ 4#涂料杯):1.5分~3分
    1.1.3固化劑:過氧化甲乙酮
    國產市售,活性氧含量10±O.2%。
    1.2實驗儀器
    超級恒溫器(CS501型)
    熱敏電阻溫度平衡自動記錄儀(XWC-150型)HBa-1巴柯爾硬度計
    FXHS邵氏硬度計
    1.3實驗方法
    1.3.1膠凝時間測試:取50克樹脂置于100毫升的燒杯中,恒溫水浴的溫度為25℃±0.5℃,加入促進劑和固化劑后即可進行膠凝時間的測定。
    1.3.2放熱曲線的測定:在熱敏電阻溫度平衡自動記錄儀上進行,測試條件同“膠凝時間測試”。
    1.3.3預促進樹脂的室溫存放試驗:取500克樹脂,加入Co(含量1%)2.5毫升、Cd(含量1%)2.5毫升、TE(含量1%)3.0毫升。攪拌均勻,貯于玻璃瓶中,蓋緊瓶塞,在室溫下置于暗處貯存,過一段時間觀察貯存樹脂的外觀和流動性的變化。加入過氧化甲乙酮,測定膠凝時間,觀察膠凝時間是否隨貯存期的增加而飄移。
    1.3.4  80℃的熱穩定性按GB7193.5―87測定。
    1.3.5硬度的測定:在樹脂中按一定配比加入促進劑和固化劑,澆鑄成160×120×3mm的板材,置于室溫下進行邵氏硬度和巴柯爾硬度的測定。[-page-] 
    2實驗結果和討論
    2.1  Cd對Co-MEKPO系固化特性的影響
    Cd對Co-MEKP0系膠凝時間的影響如表2和圖1所示。
    從表2和圖1中可以看出,適量Cd的加入可以降低不飽和聚酯樹脂的膠凝時間,Cd的佳加入量為O.5%,Cd的加入使固化制品的色澤略為增加,但不嚴重。

表2 cd對Co-MEKPO系膠凝時間的影響

     

50

50

50

50

50

促進劑Co(1%)mL

  O.25

  O.25

  0.25

  O.25

  O.25

    Cd(1%)mL

    O

  O.10

  0.25

  O.40

  O.50

    MEKPOmL

  1.0

  1.0

  1.O

  1.0

  1.0

  膠凝時間()

    22

  25.3

    15

  15.2

  15.9

  固化制品外觀

透明

透明

透明

透明

透明

     

淺黃色

黃色

黃色

黃色

黃色


 

 

圖3 Cd對Co-MEKPO硬化性影響


表5  TE對Co-MEKPO系膠凝時間影響

樹脂(g)

50

50

50

50

50

Co(1%)mL

0.25

0.25

0.25

0.25

0.25

TE(1%)mL

0

3.0

1.5

0.30

0.015

MEKPO(mL)

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0