UPR文集之研究三互穿5地毯机

UPR文集之研究(三)互穿(5)

2016年6月24日讯：不饱和聚酯树脂——中文名称：不饱和聚酯树脂；英文名称：unsaturated polyester resin；英文缩写：upr。定义：主链带有碳碳双键的线型聚酯树脂。可由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与二元醇(一般为饱和二元醇)缩聚而成，与乙烯基单体共聚可形成网状体型结构的材料okmart.com。 应用学科：材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；塑料（三级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。据中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-e.cn专家介绍，不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂，一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)，在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液；常用于物体表面加厚、固化，使用时如同刷油漆一般，层层加叠，固化过程释放苯乙烯等有害气体。

在反应的初期，两组分混合熵较大，两组分可混熔，但随着反应过程的进行，分子链增大，大分子的混合嫡减小，逐渐大于零，导致两相间的不相溶，从而产生了相分离。

在IPN/PU/UP材料的合成过程中，将310混溶于UP中，最多可混溶40%，超过此浓度，将可以观察到明显的分层状态，两液相互不相溶，只有当浓度小于40%时，两液相可以混溶，当PU的含量在20%以下时所制得的INPPU/UP是透明的，而超过20%时，材料开始变为不透明，这意味着材料可能存在着相分离，通过透射电子显微镜(TEM)照片所反映的结构，可证实这一点。

通过TEM照片，可直接观察到材料的形态结构，图4是IPNPU/UP的照片，图中a，b，c，d的PU质量含量分别是10%，20%，30%和40%，样品用四氧化钉染色，暗色部分为PU成分，亮色部分为UP成分。总的看来，PU和UP两相是不完全混溶的，呈两相分离状态。当PU当含量为10%和20%时，PU相均匀地分散于UP网络之中，两相结合紧密，相互贯穿形成连续结构。这时由于IPN中PU的含量较低，PU混溶于之UP中，IPN中不出现的PU相，所制得的材料也是透明的，而在以前研究的DMA曲线上也只表现出一个转变峰。当PU的含量提高到30%和40%时，IPN结构中出现暗色的PU相和亮色的UP相。这是由于PU预聚体的用量增加形成PU的速度相对较高，它并不能完全与UP相混容，而出现了PU富相，即以PU为主同时混有部分UP成分如图4中c，d所示。从放大4万倍的电镜照片上看到的亮色UP相并不是纯的不饱和聚酯，而是PU和UP两相相互贯穿的结构。正是由于出现了PU相，所以制成的材料变为不透明，在DMA曲线上转变峰的转变范围也明显变宽，之所以没出现明显的PU转变峰，是由于PU相的量较少且含有部分的UP成分的缘故。从图4上可以看到，随着PU含量的增多，PU相的相畴尺寸增大，PU含量为30%和40%时，其相畴尺寸分别是20nm和30nm左右。我们可以得到这样的结论：IPN中当PU的含量＜20%时，PU和UP两相结合紧密，相互贯穿形成两相连续结构，当PU的含量＞20%时，IPN出现微观相分离化。

3、结论

1、研究了UP/PUIPN的力学性能。随PU含量的增加IPN的冲击强度提高，在PU含量为20%时提高了近一倍；拉伸强度在PU小于20%时增大，在PU含量等于10%时出现极值(比纯的增加近二倍)，随后开始下 降；抗弯强度随PU增加稍有下降，但在小于10%的范围内下降不到10%。

2、利用透射电子显微镜对IPNPU/UP的形态进行了观察，在IPN中PU和UP两相是不完全混溶的，呈现两相分离状态，PU含量为20%以下时，PU相均匀地分散在UP网络中，两相紧密结合，没有明显的两相结构；当PU的含量超过20%时，IPN中出现PU富相，材料出现微观相分离。

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