纳米ZnO／不饱和聚酯复合材料固化反应的研究.pdf

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1、现代塑料加工应用20l3年第25卷第1期MODERNPLASTICSPROCESSINGANDAPPLICATIoNS纳米ZnO／不饱和聚酯复合材料固化反应的研究周莉张建中吴海艳(1．辽宁石油化工大学化学与材料学院，辽宁抚顺，113001；2．抚顺职业技术学院化工系，辽宁抚顺，113006)摘要：采用傅里叶变换红外光谱对纳米ZnO／不饱和聚酯复合材料和不饱和聚酯树脂的固化反应进行了分析和比较。结果表明两者的固化过程基本相同，纳米ZnO对不饱和聚酯的固化反应和固化机理并没有太大影响。关键词：纳米氧化锌不饱和聚酯复合材料固化反应固化机理CuringReactionofNano-Z

2、nO／UnsaturatedPolymerResinCompositesZhouLiZhangJianzhongWuHaiyan(1．SchoolofMaterials&Chemistry．LiaoningUniversityofPetroleumandChemicalTechnology，Fushun，Liaoning，113001；2．DepartmentofChemicalTechnology，FushunVocationalTechnicalInstitute，Fushun，Liaoning，113006)Abstract：Thecuringreactionofnan

3、o—ZnO／unsaturatedpolymerresincompositesandpureunsaturatedpolymerresinwasanalysisedandcomparedbyFTIR．Theresultsshowthatbothofthecuringprocessesarethesamebasically．Nano—ZnOhaslittleeffectoncuringreactionandcuringmechanismofunsaturatedpolymerresin．Keywords：nano—zincoxide；unsaturatedpolymerresi

4、n；composites；curingreac—tion；curingmechanism不饱和聚酯树脂(UPR)原料易得，加工工艺厂；过氧化甲乙酮、异辛酸钴，抚顺市榆林玻璃钢简便，实用价值高，且具有优良的机械性能、电学厂；溴化钾，光谱纯，北京飞美斯分析科技有限公性能和耐化学腐蚀性能等，发展迅速且具有广泛司；纳米ZnO，粒径30nm，浙江舟山纳米材料有的应用前景。UPR的固化反应是指不饱和聚酯限公司。(uP)长链与苯乙烯(St)等交联单体两者双键的1．2仪器设备反应过程，从而形成了三维网状固体。UPR固化FA2104N型电子天平，上海精密科学仪器情况对复合材料的性能有重要影响，

5、因此选择合有限公司；DZ一1A型真空干燥箱，天津市泰斯特理的固化条件、对固化机理和固化过程进行研究仪器有限公司；VECTOR22型红外光谱仪(FT一具有很重要的理论价值和实际意义。IR)，德国BRUKER光谱仪器公司。本研究采用傅立叶变换红外光谱仪，对纯1．3试验方法UPR及纳米ZnO改性UPR的固化过程进行了称取100g的UPR放入250mL的烧杯跟踪测定，探讨了固化过程中官能团的变化情况，中，而后加入一定量的纳米ZnO，搅拌15min，并研究了纳米ZnO对UPR的固化反应的影响。再加入适量固化剂和促进剂，搅拌均匀，迅速用收稿日期：2012—08—15；修改稿收到日期：2o

6、12—11-07。1试验部分作者简介：周莉(197O一)，女，副教授，博士，主要从事高分子材料合成及改性方面的研究。E—mail：zhoutijb@1631．1主要原料COm。191UPR，秦皇岛市三海关鑫源树脂加工基金项目：辽宁省科技厅项目(2009304002)。周莉等．纳米ZnO／不饱和聚酯复合材料固化反应的研究玻璃棒蘸取少量混合好的物质均匀涂于KBr盐片上，放入红外光谱仪样品架上，每隔一定时间扫描1次，扫描时间10S，扫描范围400～4000cm_。。而后不加纳米ZnO重复上述操作，并进行比较。2结果与讨论2．1UPR的固化机理191UPR的固化反应机理如下。图1UP

7、R在不同反应时间的FTIR分析曲线1)链引发：为了使线型的UPR在常温或加热条件下变成体型结构的聚合物，采用过氧化甲乙酮和异辛酸钴作为固化剂和促进剂，二者是一种常见的氧化还原体系，可以发生反应产生自由基，引发UPR的交联共聚反应。2)链增长：链引96发．得产捌生了UPR自由基和薹∞{8眈∞嬲弱∞St自由基，反应发生后其可能与其他单体分子进一步作用，形成长链自由基，两者就会进行链02098O9∞9o086o增长反应，形成网络大分子。era-3)链终止：UPR的链终止反应主要是双基终止，用St作交联单体时，