引言
對苯型不飽和聚酯樹脂是用對苯二甲酸、二元醇和順丁烯二酸酐經(jīng)酯化反應(yīng)而制得的,其耐熱性可與雙酚A型耐腐蝕不飽和聚酯樹脂3301相媲美,其耐酸耐堿性能高于通用聚酯,而耐有機(jī)溶劑性能更是其他類型不飽和聚酯樹脂無法比擬的。因此,它是一種高耐熱性、耐溶劑性、耐腐蝕性、耐液體和氣體透過性以及電性能、機(jī)械性能較好的樹脂。對苯型不飽和聚酯樹脂可作為玻璃纖維增強(qiáng)材料(即玻璃鋼)廣泛用于建筑、交通運輸、船舶、航空、化工防腐、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域,特別是在汽車、衛(wèi)生潔具、家俱等行業(yè)的應(yīng)用更是強(qiáng)勁。
本文主要研究了以聚酯回收料為主要原料生產(chǎn)的對苯型不飽和聚酯樹脂的固化性能和耐腐蝕性能。
1 實驗部分
1.1原材料
對苯型不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮(活性氧含量為10士0.2%),環(huán)烷酸鈷(鈷含量為0.8%),鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、氫氟酸、丙烯酸、氫氧化鈉、苯、二甲苯、食鹽、次氯酸鈉、汽油、乙醇、海水。
1.2實驗方法
1.2.1固化性能測試
將一定量的樹脂中置于坩鍋中,先后加入指定量的過氧化甲乙酮和環(huán)烷酸鈷液,攪拌均勻后中間插一熱電偶,于環(huán)境溫度為25℃條件下記錄時間-溫度曲線,取曲線中的最高溫度即為樹脂固化過程中的最高放熱峰。
1.2.2耐化學(xué)腐蝕性能測試
(1) 將對苯樹脂制成25mm*l0mm*l0mm樹脂澆鑄體,經(jīng)過24小時常溫固化后脫模,繼續(xù)加熱固化,從室溫逐漸升至100 ℃,恒溫2小時。
(2)常溫浸泡測試是將上述經(jīng)處理的澆鑄體放入選定的腐蝕介質(zhì)中,浸泡365天后稱量其質(zhì)量變化并記錄試塊的外觀變化情況。
(3)加熱浸泡測試是將上述經(jīng)處理的澆鑄體放入化學(xué)介質(zhì)加熱到100 ℃煮沸100小時,稱其煮沸前后的質(zhì)量變化并記錄試塊的外觀變化情況。
2 結(jié)果與討論
2.1 促進(jìn)劑加入量的影響
從表1中可以看出,凝膠時間隨著環(huán)烷酸鈷加入量的增加而縮短。當(dāng)環(huán)烷酸鈷加入量低于0.5%時,凝膠時間明顯延長,影響最終固化。當(dāng)環(huán)烷酸鈷量加入量大于3.5%時,凝膠時間變化不太明顯。
2.2固化劑加入量的影響
從表2中可以看出,凝膠時間隨著過氧化甲乙酮加入量的增加而縮短。當(dāng)過氧化甲乙酮加入量低于0.5%,凝膠時間明顯延長,影響最終固化。
2.3溫度對凝膠時間的影響
從表3中可以看出,隨著溫度升高凝膠時間顯著縮短。在不同的施工溫度下應(yīng)采取不同的固化劑和促進(jìn)劑的添加量。
2.4固化時間對固化度的影響
在不同的的溫度下加入2%過氧化甲乙酮,2%的環(huán)烷酸鈷液,制成4層的玻璃鋼制品,在不同時間段測試其玻璃鋼的巴柯爾硬度變化規(guī)律。
從表4中可以看出,樹脂玻璃鋼的巴柯爾硬度需要一星期才能達(dá)到35以上,采取熱固化措施能確保固化更完全。
2.5樹脂固化過程中的最高放熱峰
樹脂在固化過程中放熱峰溫度的高低與樹脂的最終固化完全程度和樹脂澆鑄體的物理、力學(xué)性能有著密切關(guān)系。一般而言,高的放熱峰溫度有利于樹脂的固化,樹脂澆鑄體的熱變形溫度和力學(xué)性能得到相應(yīng)的提高。但過高的放熱溫度會導(dǎo)致樹脂收縮增長率加和微裂紋的出現(xiàn)。
在25℃環(huán)境條件下對苯樹脂中加入2.5%的過氧化甲乙酮和2.0%的環(huán)烷酸鈷后測試,其最高放熱峰溫度為179℃。
2.6耐腐蝕性能試驗
2.6.1將樹脂澆鑄體浸泡在不同濃度的化學(xué)介質(zhì)中,經(jīng)過一年后測定質(zhì)量和外觀變化,見表5。
2.6.2不同樹脂在各種耐腐蝕介質(zhì)中的腐蝕情況將樹脂澆鑄體浸泡在不同濃度的化學(xué)介質(zhì)中,100℃煮沸l(wèi)ooh 后測定質(zhì)量和外觀的變化。從表5和表6可以看出,該對苯型不飽和聚酯樹脂具有優(yōu)良的耐溫性和耐化學(xué)腐蝕性,其耐酸、耐堿、耐鹽、耐水性能和間苯型樹脂相當(dāng),其耐氧化性酸和耐溶劑的性能與雙酚A型樹脂相當(dāng)。