2.2.5 单体
(1)单体种类
①乙烯基类(含CH2=CH—)。使用较多的如表2.2.5-1。
②烯丙基类(含CH2=CHCH2—)。使用较多的如表2.2.5-2。
③丙烯酸及丙烯酸酯类(含CH2=CHCOO—)。使用较多的如表2.2.5-3。
④甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯类(含CH2=C(CH3)COO—)。使用较多的如表2.2.5-4。
⑤丙烯酰胺基(含CH2=CHCONH—)。使用较多的如表2.2.5-5。
⑥乙烯醚氧基(含CH2=CHO—)。典型的如表2.2.5-6。
⑦丙烯醚氧基(含CH2=CHCH2O—)。典型的如表2.2.5-7。
⑧乙炔基(含—C≡C—)。典型的如表2.2.5-8。
⑨丁烯二酸基(含—OOCCH=CHCOO—)。典型的如表2.2.5-9。
乙烯基酯树脂使用的单体和不饱和聚酯树脂使用的单体类似,详细的单体种类,请参见表2.2.5-1~表2.2.5-9。乙烯基酯和不饱和聚酯部分的极性链段的不同、分子量的不同,导致最终除稀释单体之外的主体部分的整体极性有所差别,在选择添加单体时,主体酯部分和稀释单体部分的相容性就不同。因此,在苯乙烯单价低的时候,出于成本考虑,往往希望多加苯乙烯,多加苯乙烯必然会出现非极性的苯乙烯单体析出分层现象,因此说是向多加也不能多加。
按照官能度来区分交联单体,如表2.2.5-10。
苯乙烯反应性强、性价比高、固化后性能优异,是乙烯基酯树脂中最常用的交联单体。苯乙烯含量对乙烯基酯树脂的耐化学性有影响,其他交联剂对乙烯基酯树脂的性能影响也各不相同。
二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯也可用于乙烯基酯树脂的交联单体,但用量不宜大。二乙烯基苯不易与树脂混溶,且自身容易自聚凝胶。添加少量的α-甲基苯乙烯就可大大降低乙烯基酯树脂的最高放热峰温度,但不宜添加过多,否则会影响最终固化物的固化度和物理机械性能。
氯代苯乙烯和氟代苯乙烯可提高乙烯基酯树脂的耐热性能、阻燃性能、电性能等。
乙烯基甲苯闪点比苯乙烯高,挥发少,是低VOCs环保乙烯基酯树脂理想的交联单体,多用于电气绝缘方面。其固化物吸水率低、弯曲强度较高,热老化后电击穿强度保留率更高,在金属对模加工中易于成型,但由于其成本较高,所以说大量使用不现实。
邻苯二甲酸二烯丙酯沸点高、挥发少,可以提高乙烯基酯树脂的电性能、耐热性能,但添加过多会大大延缓乙烯基酯树脂的常温固化,甚至导致常温下不能固化。甲基丙烯酸甲酯沸点低、挥发大、味臭、成本较高,但固化后制品的透光性好,常与苯乙烯混用。丙烯酸酯类单体可以大大改善树脂的耐候性。季戊四醇二烯丙基缩醛醚的气干性好。多官能度的交联单体作乙烯基酯树脂的单体都会使其耐热温度提高。用双环戊二烯酸酯稀释比用苯乙烯稀释乙烯基酯树脂具有更长的储存期,而且前者与乙烯基酯树脂相容性好。缺点是与苯乙烯相比,期望获得相同粘度的树脂,则需加入更多的双环戊二烯酸酯,导致固化物脆性较大。采用苯乙烯或氯苯乙烯、乙烯基甲苯稀释的乙烯基酯树脂,其固化物拉伸强度及拉伸断裂伸长率较高;而采用双环戊二烯丙烯酸酯和二乙烯基苯稀释时,其固化物拉伸强度和拉伸断裂伸长率较低。
(2)选择单体的考虑因素
在选择乙烯基酯树脂的单体时,需考虑的因素除成本外还有以下几点。
①反应活性。单体的聚合反应活性、取代基的长短、取代基位阻等。
②溶解度参数和极性。不同单体的、不同主链酯部分的分子极性(亲水性和曾水性)和溶解度参数不同,能够添加的单体量也不同。这也是为什么不饱和聚酯树脂体系中苯乙烯含量一般为30%~40%,而乙烯基酯树脂中的苯乙烯含量可在20%~50%间浮动的原因。
③最终树脂成品的黏度。考虑到最终树脂成品的固含量、力学性能、韧性以及固化前树脂的黏度,选用稀释效果不同、黏度不同的单体。
④单体参与固化后,对纯树脂浇铸体综合性能的影响,对玻璃钢综合性能的影响,包括耐热、刚性、韧性、电性能、折射率等。
⑤折射率对最终树脂成品及玻璃钢的的透光性能有较大影响。树脂、单体、纤维的折射率越接近,玻璃钢的透光性越好。
以上
欧阳
更新于20220922 AM 7:00
于欧扬化工 常州office