乙烯基酯树脂――树脂的合成
乙烯基酯树脂
乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的新型树脂,如丙烯酸树脂、丙烯酸环氧树脂以及乙烯酯等。因为它是由环氧树脂与含双键的不饱和一元羧酸加成聚合的产物,其工艺性能与不饱和聚酯树脂相似,化学结构与环氧树脂相近,因而可称为结合聚酯树脂和环氧树脂两者的长处而产生的一种新型树脂。其主要特点是;
①可以通过引发剂的激发而实现迅速固化,其固化工艺与聚酯树脂相同;
②对玻璃纤维具有优良的渗透和粘结能力,这种性能与环氧树脂相同;
③通过控制变联结构,可以获得中等或较高的热变形温度,同时获得较大的延伸性;
④当采用酚醛清漆环氧作树脂的部分结构时,即获得优良的耐高温和耐老化性;
⑤耐化学性能优良。
乙烯基酯树脂发展是从20世纪50年代末期开始的。美国鲍恩(Bowen)在牙科医疗中要寻找一种坚硬的、能与牙齿粘结牢固的树脂,他将丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯与双酚A反应,用所得的双官能度树脂进一步交联成聚合物。这些树脂反应性很强,很不稳定,短时间即迅速凝胶固化无法使用。几年后才将其改进而得到牙科医生所用的稳定的树脂。
当时,费凯特(Fekte)等在研究电绝缘及耐腐蚀设备所用的树脂时,也得到了这种树脂。他用丙烯酸端基进行均聚,并与单体共聚,制得了乙烯基酯和聚酯的混合模塑料,因此聚酯固化速度比其他树脂快。
比尔登(Bearden)在同时期也研究丙烯酸多烷基酯聚合物,将几种不同的乙烯基不饱和化合物与二环氧化物反应,得到二官能度与四官能度的不饱和树脂。这些树脂可溶解于苯乙烯单体中,并可用金属模具成型。比尔登还发现了稳定这些极其活泼树脂的方法,使之可以装桶运输而不致在桶中固化,以后在适当催化下又能迅速并完全固化。这一稳定系统是使树脂走上工业化生产与应用的关键。到1964年,这种树脂即推广用于结构材料及电气绝缘方面。树脂制成的绝缘板可在180~200℃下,特殊情况可在220℃下连续使用,具有优良的力学性能与电气性能。其加工工艺可以像聚酯树脂那样在低温低压下进行。用这种树脂制得了高级绝缘材料,可提高电机、电器的运转温度。
以后人们认识到这种耐热、高反应性和坚硬的树脂还可制成优良的耐腐蚀材料。用甲基丙烯酸代替树脂分子端部的丙烯酸,产生了酯键的保护,使树脂具有优良的耐水解和耐腐蚀性。以后又发展了阻燃及可稠化的树脂等,其应用日益广泛。
1 树脂的合成
乙烯基酯树脂是一种环氧树脂与一种含烯键的不饱和一元酸的加成反应产物。不饱和羧酸即形成树脂分子末端的不饱和性。所用环氧化物有多种,包括双酚A的二缩水甘油醚或其更复杂的同系物、四溴双酚A的二缩水甘油醚、环氧酚醛清漆以及二环氧化聚氧化丙烯等。常用的酸是丙烯酸和甲基丙烯酸。也有用苯基丙烯酸和丁烯酸的。这种环氧基和羧酸的反应为直接反应,用叔胺、磷化氢、碱或








































