烯丙基醚改性不饱和聚酯5
不饱和聚酯树脂在常温条件下固化时,由于其表面接触到空气中的氧气,会造成表面发粘的现象,从而影响了制品的性能,使它的应用受到一定的限制,为了解决这一问题,可以在合成树脂时,引入空干性基团的物质。理论和实践均表明,分子结构中具有烯丙基醚功能团的材料,能赋予不饱和聚酯树脂表面不发粘的特性。不饱和树脂网专家介绍的空干性不饱和聚酯树脂的合成分3个步骤进行:先是对苯二甲酸二甲酯与二元醇的酯交换反应,其次是加人马来酸酐的酯化反应,后是加入三羟甲基丙烷二烯丙基醚的封端反应。为了便于比较,还采用类似的方法合成了邻苯型、间苯型空干性不饱和聚酯树脂,并对合成反应的条件进行了研究。
3、封端反应的研究
(1)提高反应速度的3个措施
反应进行到后期酸值降到70以下时,反应体系的粘度明显增大,再加入烯丙基醚进行封端,反应难以进行、酸值不宜过低。实验中发现:封端反应时间超过5h,即使在封端过程中分批加人阻聚剂HQ,反应物也会发生交联。据不饱和树脂网专家介绍,缩短反应时间,提高反应速度就成了解决问题的关键。可采取3个措施。
A、烯丙基醚采用滴加的方法。使它在聚酯体系中分散的均匀,而且聚酯分子过量,有利于平衡向正反应方向移动。见图3中的直线1。
B、在措施a的基础上,再用H3P04作为催化剂。磷酸是一种中等强度的酸,不会使聚酯分子发生断裂,而且确实有催化作用。见图3中的直线2。
C、在措施a和b的基础上,通人N2的方法。排除02的干扰,且可以通过N2带出反应产生的少量水分,使平衡向正反应方向移动。见图3的直线3。

1.无催化剂;2.加催化剂;3.加催化剂、通N2
图3封端反应过程中酸值(AV)与反应时间(f)的关系
采取以上3个措施,能使酸值迅速下降,且不用加入过量阻聚剂,而不发生交联。
(2)封端反应情况的讨论
在封端过程中存在着2个竞争反应,据不饱和树脂网专家介绍:一是烯丙基醚与聚酯分子的封端反应,一是聚酯分子自身的缩聚反应。前者是小分子与大分子的反应,而后者是大分子之间的反应,前者更容易进行。本文研究不同含量的烯丙基醚对封端反应的影响,结果列于表4。由表4可知:随着烯丙基醚的含量增大,其封端率减小。
表4烯丙基醚含量对封端反应的影响

n(AE)/n(DMT)<0.2时,除了发生烯丙基醚与聚酯分子的反应外,聚酯分子之间的缩聚也发生了,从而导致封端率大于100%。
n(AE)/n(DMT)=0.30时,封端率近于100%。
n(AE)/n(DMT)=O.40时,封端率则下降到14%。
四、结论
a.封端率超过100%,说明聚酯分子之间也发生了缩聚反应。据不饱和树脂网专家介绍,由于封端反应的优势,聚酯分子之间的缩聚反应发生在封端以后。
b.随着烯丙基醚比例的增大,而封端反应又比聚酯分子之间的缩聚反应占优势,则当封端率小于100%时,发生的反应大部分是封端反应。封端率数据表明,当烯丙基醚的物质的量为对苯二甲酸二甲酯的0.30时,封端反应近于100%,超过这一比例烯丙基醚是一元醇,与酸生成酯的同时亦会发生醇解反应,达到可逆平衡,酸值不再下降。因此,加入封端的烯丙基醚物质的量应不超过O.30。








































