不饱和聚酯改性研究新进展

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1、第34卷第l期广州化学Vb1．34．No．12009年3月GuangzhouChemistryMaL2009不饱和聚酯改性研究新进展谢青，游长江，曾一铮(华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)摘要：综述了不饱和聚酯改性的研究进展。介绍了不饱和聚酯增韧的方法，如液体橡胶、弹性体共混增韧、化学结构改性、纳米复合材料。不饱和聚酯收缩率控制研究，包括聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、嵌段共聚和无机填料等低收缩添加剂的影响，及新型低收缩不饱和聚酯的合成。讨论了含磷阻燃剂和无卤阻燃剂对不饱和聚酯的影响。关键词：不饱和聚酯；增韧；收缩率；阻燃中图分类号：TQ323．42文献标识码

2、：A文章编号：1009-220X(2009)01—0065-06不饱和聚酯(unsaturatedpolyesterresin，UPR)是由不饱和二元酸(马来酸酐)、饱和二元酸、二元醇经缩聚反应而生成，由于UPR分子链中含有不饱和双键，因此可以和含有双键的单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等发生共聚反应生成三维立体结构，形成不溶不熔的热固性塑料。不饱和聚酯具有良好的力学性能、电性能和耐化学性能，而且原料易得和价格低廉，其复合材料被广泛用于船舶、汽车、建材业等工业。但UPR的固化物一般存在韧性差、强度不高、容易开裂、收缩率大等缺点，从而限制了其应用范围。为了扩大UPR应用范围，特

3、别是为了满足一些特殊领域的要求，需要对UPR进行改性，以提高UPR性能(如力学性能、收缩性能、阻燃性能等)。1不饱和聚酯的改性1．1不饱和聚酯的增韧改性目前UPR增韧技术主要集中在加入弹性体、改变化学结构和无机物增韧等方面，常用的弹性体有液体橡胶、热塑性聚氨酯等。液体橡胶【l】容易在UPR均匀分散，具有活性端基的橡胶能与UP端基发生化学反应而接枝到UPR链上，强化了两相间的界面结合力，提高了相容性，体系呈现均相结构或亚微观相分离结构。由于橡胶相的高柔韧性，显著提高UPR韧性。葛曷一L2J研究了活性端基聚氨酯橡胶增韧UPR，固化前橡胶与UPR相容性好，固化时橡胶中的不饱和双

4、键参与反应，与树脂发生相分离。当添加橡胶用量为质量分数15％时，冲击强度可提高60％以上，且拉伸强度、弯曲强度及耐热温度保持率也在60％以上。ThachilTM进行了带有官能团的各种功能弹性体增韧UPR的研究，包括端羟基聚丁二烯、收稿日期：2008．12．28木通讯联系人。作者简介：谢青(1985一)，女，江西新余人，硕士研究生，从事高分子材料改性的研究。广州化学第34卷环氧天然橡胶、端羟基天然橡胶和马来酸丁腈橡胶。结果表明，这些弹性体与UPR有很好的相容性，使UPR的柔韧性和抗冲击性能得到了明显的改善。Cheriant41研究了弹性体对间苯二甲酸UPR的增韧作用，用于改

5、性的橡胶包括丁腈橡胶、充油丁苯橡胶、天然橡胶、氯丁二烯橡胶和异丁橡胶。这些橡胶经磨碎之后溶解到苯乙烯中去，再与间苯二甲酸UPR混合。结果表明，与丁腈橡胶混合的间苯二甲酸UPR比其它的橡胶混合性能更好，在大幅度提高柔韧性、抗冲击性能和拉伸强度的同时而没有显著影响UPR其他方面的性能。从UPR分子主链角度考虑，引入的长链结构越多，分子越柔顺，在力学性能上则表现为冲击性能强度提高。如在合成不饱和聚酯时在主链上引入长链二元醇如一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、聚乙二醇或二元酸如己二酸、癸二酸、庚二酸等。长链二元醇或二元酸的引入增大了UPR固化后两相邻交联点间的距离，增加了分子交联点之间

6、的碳．碳单键。因此，交联点问的一。一键柔性大，易于发生内旋转，使得树脂网状结构交联点之间链段在外力的作用下能够发生构象的改变和链段的伸直，表现出较好的柔韧性。张复盛j利用具有高刚度、高耐热的双马来酰亚胺(bismaleimide，BMI)作为第二活性共聚单体与不饱和聚酯进行共聚反应，大幅提高了其韧性及玻璃化转变温度()、拉伸强度和弯曲性能。BMI与UPR相容性好，BMI既可以发生均聚反应，还可与苯乙烯发生共聚合反应，成为UPR分子链之间的桥键，改善了BM1分散效果，提高了体系综合力学性能。Lau[61用2．甲基．1，3丙二醇与常用的芳香酸反应，包括苯酐、间苯二甲酸和对苯二

7、甲酸，跟一般的丙二醇比较，用此特殊的醇制备的UPR的强度和断裂伸长率得到提高。Abdee[71等用不同比例的邻苯二甲酸酐与马来酸酐和丙二醇进行酯化反应，研究了酸酐对不饱和聚酯预聚体合成的影响，在加入邻苯二甲酸酐之前先让马来酸酐和丙二醇反应一段时间。结果表明，当马来酸酐在混合酸酐中质量分数为60％一70％时，机械性能如冲击性能、吸水率、韧性和表面硬度均达到了最大值。张鹏飞L81用不同质量比的己二酸、一缩二乙二醇合成不饱和聚酯预聚体，发现在酸恒定为等质量比、醇过量5％的条件下，改变一缩二乙二醇和丙二醇的质量比，UPR的冲击强度随一