8.1.4 双键交联密度
乙烯基酯树脂中参与自由基固化的是不饱和聚合性双键,双键的相对含量决定了树脂最终的活性、交联密度、耐热、耐腐蚀等性能,含量越高,活性、交联密度、耐热、耐腐蚀性能越好,但是交联密度太高却很容易导致树脂固化物发脆,力学性能降低。
双键相对密度(以mol/100g表示)是可以计算出来的。当量为186的双酚A型环氧树脂(典型为E-51)和甲基丙烯酸反应得到的酯化物理论平均分子量为544.2,此时只有分子链两端有双键,这时的双键密度为0.3675mol/100g,这时主链分子量很小,只能溶解约占树脂总量30%的苯乙烯,折算下来双键的相对密度为:
0.3675*0.7+100/104.14*0.3=0.5453mol/100g
该树脂最终的强度和韧性不足,不适合实际使用。
现在我们来看标准双酚A型乙烯基酯树脂(以OYCHEM®8001为例)的双键密度和市场上许多以富马酸改性为代表的非标准双酚A型乙烯基酯树脂双键密度的理论对比数据。
OYCHEM®8001树脂的双键密度为:
2*100/(480+86.09*2)*0.55+100/104.14*0.45=0.6mol/100g
以富马酸或富马酸、己二酸改性的双酚A型乙烯基酯树脂,其富马酸、己二酸合计约0.4mol,连同1.2mol的丙烯酸或甲基丙烯酸,与1mol的双酚A型环氧树脂(典型为E-44)反应,得到的产物溶于苯乙烯中形成的树脂混合物(苯乙烯含量约40%),以富马酸改性为代表的乙烯基酯树脂双键密度为:
4*100/(227*2+86.09*1.2+116.07*0.4)*0.59+100/104*0.4=0.7652mol/100g
如以D-33醇、丙二醇、富马酸按照摩尔比1:2:1反应得到的典型的双酚A型不饱和聚酯树脂(苯乙烯含量为35%)的双键密度为:
4*100/(344*1+76*1+116*2-36)*100*0.65+100/104*0.35=0.7581mol/100g
由丙二醇、顺酐、苯酐按照摩尔比2:1:1合成的OYCHEM®191邻苯型UPR(苯乙烯含量为35%)的双键密度为:
4*100/(148.12+98.06+76.09*2-36)*100*0.65+100/104*0.35=1.054mol/100g
由上述计算结果可见,OYCHEM®191交联双键密度更高,因此OYCHEM®191的常温固化放热峰温度更高,从凝胶到固化放热最高峰温度时的时间间隔更短,放热速度更快,韧性也最差。
以上
欧阳13918593706,13386252202
2024年1月3日 AM8:00