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低温催化法合成双环戊二烯改性UPR三

2022-04-29 来源:榆树市机械信息网

低温催化法合成双环戊二烯改性UPR(三)

(2)在合成反应第二步即缩聚反应阶段,加入了其它二元醇和二元酸,这一步决定了最终树脂产品的反应活性和其它物化性能。为了降低成本,在第一步反应中加入了大量的双环戊二烯,(双环戊二烯在树脂中含量大于25%),同时为了提高树脂的韧性降低了顺酐的投料比,也就降低了树脂中双键的含量,使得最终产品的反应活性以及各项强度指标有所降低。因此必须提高树脂的反应活性才能使最终的树脂产品的综合性能指标达到令人满意的结果。据有关文献报导,在缩聚反应阶段,一部分顺酸的顺式结构会随着反应的进行而异构化为反式(富马酸酯)结构:

聚酯分子链中,反式结构含量越高,树脂的反应活性越高,树脂施工中固化速度也越快,最终产品物化性能也越好。一般情况下采用提高反应温度的方法来提高顺酸异构化的转化率,但提高反应温度会使双环戊二烯中杂质发生副反应,引起颜色变深,并可能在缩聚釜中发生胶凝使产品报废。经过反复实验,我们采取了在缩聚反应阶段不断加入一种复合催化剂B的方法,这种催化剂是由异构化催化剂和副反应抑制剂复配而成,这种复合催化剂既能促进顺酸异构化转化,同时又抑制了环戊二烯中副反应的发生,使树脂在合成过程中始终保持低色号。最终树脂产品的性能证明了这一点。

采用顺酐异构化催化的方法,树脂在达到同样的反应活性前题下,可以提高双环戊二烯的投料量,减少顺酐的投料量,以更多的降低成本;或在同样的顺酐、双环戊二烯投料量的条件下,可以得到更高反应活性的树脂。

4.实验数据比较

我们对采用新工艺生产的双环戊二烯改性树脂(D196)进行外观和物理性能测试,与国家标准、我厂普通196树脂、以及按常规水解法合成的双环戊二烯树脂(DC196)相比较,结果列于表3:

由上表可见,采用新工艺生产的双环戊二烯改性树脂常规物理性能指标均高于国家标准要求的普通牌号不饱和聚酯树脂。这是由于在聚酯中引入了双环戊二烯刚性基团,大大提高了树脂的耐热性和机械强度。与其它厂家的同类树脂产品相比,从外观一项比较,D196产品为淡黄色透明液体,用普通水解法生产的双环戊二烯改性树脂均为不同色号的稍混浊液体,这是由于我们采用了先进的生产工艺,抑制了原料双环戊二烯中杂质的付反应,树脂中没有杂质双键与顺酐的付反应产物生成(杂质产物与树脂不相溶)。同时机械强度和贮存稳定性也优于同类产品。

5. 产品应用情况

用新工艺生产的双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂(D196)具有令人满意的各项性能。除具有我厂普通196树脂的特性外,还具有优异的其它特性,如:低粘度、优异的耐水性、耐腐蚀性、耐高温性、低收缩性、表面气干性等。

经客户试用证明,此类树脂的玻璃钢制品也具有很好的机械性能,由于对玻璃纤维有良好的浸润性,因此减少了表面的粗糙性,提高了制品的外观。克服了制品变形、玻璃纤维印痕、有纹孔等缺陷。这种树脂除用于普通手糊玻璃钢的生产外,也可用于其它机械成型方法如:喷涂、湿法流平、离心浇铸和纤维缠绕等工艺,也可用于SMC和BMC和RTM成型工艺中。由于具有低放热、低收缩、对填料浸润性好的特性,D196树脂也可用于非玻璃纤维增强的浇铸工艺中以及聚酯水泥的生产中。

6. 结论

6.1 我们开发研制的用“工业级”双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂具有以下特点:

(1) 采用的原料为“工业级”双环戊二烯,含量低于85%,降低了产品成本。

(2) 在反应过程中加入两种复合催化剂,使反应过程平稳,副反应少,操作易于控制。

(3) 树脂产品的外观颜色浅。

(4) 树脂产品的反应活性适中,易于施工,制品物理性能好。

(5) 树脂产品的贮存稳定性好。

(6) 合成工艺简单,生产过程中无新的三废产生。

6.2 该项目已通过天津市科技成果鉴定。

作者:肖淑红 王绪江

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