不飽和聚酯樹脂內(nèi)在性能的影響因素有幾何？
      不飽和聚酯樹脂(UPR)具有常溫可加工性能以及其它各項(xiàng)優(yōu)異性能，被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，目前已成為熱固性樹脂領(lǐng)域發(fā)展最快、需求量最大的樹脂品種。市場上銷售的不飽和聚酯樹脂牌號(hào)眾多，因?yàn)闆]有統(tǒng)一的命名體系，單從商品牌號(hào)上很難分清是哪種類型和哪種用途的樹脂，不同廠家生產(chǎn)的同一牌號(hào)樹脂，在性能上也有很大差別。樹脂的工藝性能大部分是可調(diào)的，同一配方的樹脂可通過調(diào)節(jié)粘度、膠凝時(shí)間等液體性能指標(biāo)，來滿足用戶不同成型工藝的要求。而不飽和聚酯樹脂的內(nèi)在性能，則與樹脂的內(nèi)在分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同的原材料、投料配比、合成工藝都會(huì)影響樹脂固化后的內(nèi)在性能。各種樹脂的內(nèi)在性能指標(biāo)，是以拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、斷裂延伸率、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量、熱變形溫度、氧指數(shù)、介電性能等測試值來表現(xiàn)出來的，而測試值的準(zhǔn)確與否又受樹脂制樣方法、測試條件，與測試方法等諸多因素影響。這位專家論述了不飽和聚酯樹脂內(nèi)在性能的影響因素，和樹脂內(nèi)在性能測試值的影響因素。
       不飽和聚酯樹脂內(nèi)在性能的影響因素，首先是原材料。通用的不飽和聚酯樹脂的合成工藝，由二元酸與二元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)生成聚酯(UP)，聚酯再溶解于有聚合能力的單體中(一般為苯乙烯)，形成不飽和聚酯樹脂(UPR)。通用的二元酸組分包括不飽和二元酸(或酐)和飽和二元酸(或酐)，不飽和二元酸(或酐)為分子鏈提供可交聯(lián)的不飽和雙鍵，飽和二元酸(或酐)使不飽和雙鍵間有一定間隔。二元醇的羥基可與二元酸的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，使聚酯分子鏈增長成為有一定分子量的線型大分子。交聯(lián)單體是可以使不飽和聚酯分子溶解，而成為可流動(dòng)的液體，以滿足施工工藝的要求，同時(shí)又提供了可交聯(lián)的雙鍵，可以在引發(fā)劑的作用下，使樹脂固化成為體型高分子聚合物，以實(shí)現(xiàn)樹脂的實(shí)用價(jià)值。不同的原材料有不同的個(gè)性，這些個(gè)性引入樹脂分子結(jié)構(gòu)中，形成不同牌號(hào)的樹脂、賦予樹脂一定的內(nèi)在性能。用于不飽和聚酯樹脂的原材料還有很多，本文介紹的僅是其中一部分。總之每一種原料由于具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，被引入聚酯分子鏈中都會(huì)賦予樹脂獨(dú)特的性能，在進(jìn)行配方設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮產(chǎn)品的內(nèi)在性能、工藝性能、合成難易程度以及原料成本等因素，進(jìn)行合理的選擇。
      分子結(jié)構(gòu)是其次的影響因素。不飽和聚酯樹脂的內(nèi)在性能，除受原材料固有的分子結(jié)構(gòu)影響外，線型聚酯分子結(jié)構(gòu)中平均分子量的大小、分子量的分布，以及分子結(jié)構(gòu)中每種官能團(tuán)的位置，對(duì)樹脂固化后內(nèi)在性能的影響也不小。關(guān)于分子量的大小，顯然分子量較小的聚酯分子鏈與單體交聯(lián)固化后形成的高分子聚合物，難以實(shí)現(xiàn)其優(yōu)異的性能。一般來講不飽和聚酯的數(shù)均分子量介于1000～2500，樹脂的各項(xiàng)性能指標(biāo)中大部分指標(biāo)，隨著分子量的增大而提高。分子量的大小不僅受反應(yīng)程度、醇酸比的影響，還與合成工藝有關(guān)。當(dāng)采用特殊工藝合成不飽和聚酯樹脂時(shí)，聚酯的數(shù)均分子量可達(dá)5000～8000，此時(shí)樹脂的物理機(jī)械性能也相應(yīng)得到很大提高。分子量的增大會(huì)增加聚酯分子在反應(yīng)釜內(nèi)膠凝的危險(xiǎn)性，也直接影響工藝性能指標(biāo)中粘度等指標(biāo)的調(diào)節(jié)。所以在設(shè)計(jì)配方時(shí)要合理的設(shè)計(jì)分子量，要使聚酯的分子量控制在一定范圍內(nèi)；關(guān)于分子量的分布，高分子聚合物實(shí)際上是由化學(xué)組成相同、聚合度不等的同系物組成的混合物，這種現(xiàn)象稱為高分子化合物的多分散性。分子量大小不等就有分子量分布的問題，分子量大小不等的分子鏈不同程度上影響樹脂內(nèi)在性能。
       另外還需考察分子結(jié)構(gòu)的排布順序。，線型UP分子中每個(gè)分子鏈含有大約十幾個(gè)不飽和鏈節(jié)，這些不飽和鏈節(jié)通過自由基引發(fā)與乙烯基單體發(fā)生交聯(lián)。線型聚酯分子鏈中的不飽和鏈結(jié)的分布，影響著固化過程的動(dòng)力學(xué)，并最終影響著固化的UPR樹脂的內(nèi)在性能。由于三維網(wǎng)絡(luò)中空間位阻的原因，相互接近的不飽和雙鍵的鏈段可能具有較低的固化反應(yīng)活性，因此當(dāng)聚酯分子中不飽和鏈節(jié)分布較集中時(shí)，所得樹脂具有較低反應(yīng)活性，其制品具有較低的機(jī)械性能。關(guān)于分子結(jié)構(gòu)中雙鍵的順反結(jié)構(gòu)，不飽和聚酯樹脂通過分子鏈中的不飽和雙鍵與乙烯基單體(如苯乙烯)交聯(lián)。在縮聚反應(yīng)階段，一部分雙鍵的順式結(jié)構(gòu)(馬來酸酯)會(huì)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而異構(gòu)化。在聚酯分子鏈中反式結(jié)構(gòu)含量越高，樹脂的固化反應(yīng)活性越高，最終制品的機(jī)械性能指標(biāo)越高。這是由于在樹脂固化過程中，反式結(jié)構(gòu)的雙鍵除了與苯乙烯共聚交聯(lián)外，自身也可以發(fā)生自聚反應(yīng)，提高了交聯(lián)反應(yīng)密度，因而提高了樹脂產(chǎn)品的最終性能。一般可通過提高反應(yīng)溫度、加入催化劑、改善合成工藝等方法來提高分子結(jié)構(gòu)中反式結(jié)構(gòu)的比例。