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我国新型不饱和树脂朝多样化发展

作者:admin 来源: 日期:2013-1-30 21:17:55 人气:7

新型不饱和聚酯树脂有哪些?新型不饱和聚酯树脂层出不穷,重要自令人关注的,首推新型不饱和聚酯酰亚胺及绝缘材料。电器工业的不断发展对绝缘材料提出了更高的要求。在保持不饱和聚酯的优良的加工工艺性能的同时,如何提高不饱和聚酯的耐热性、机械性能,改善不饱和聚酯的尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、吸湿性,并提高环境亲和性是不饱和聚酯研究的重要研究方向。在现有的不饱和聚酯亚胺的分子链段中,引入新的功能基团,是改善不饱和聚酯亚胺性能的重要方法。将含氟基团引入到不饱和聚酯亚胺的分子链段中,提高不饱和聚酯亚胺中亚胺结构的含量,可以显著改善不饱和聚酯亚胺的热性能、机械性能、电性能,介电性能与吸湿性。中国科学院化学研究所高技术材料实验室,合成了含亚胺结构的新型二元醇单体(BTGTB),和二元亚胺酸中间体(BTTB),并制得新型含氟不饱和聚酯亚胺树脂。结果表明在保持不饱和聚酯优良加工性能的同时,提高了不饱和聚酯的耐热性、机械性能、电性能、及化学腐蚀性能,而且高亚胺结构含量的不饱和聚酯亚胺树脂具有突出的耐热性能。

   新型含氟不饱和聚酯亚胺树脂如何合成?含氟基团的引入方法是利用含氟的二胺单体。所用的二胺单体结构从相关图表可知。以第一种含氟二胺(6FAPB)为例,首先制备中间体亚胺醇与亚胺酸,再进一步合成不饱和聚酯亚胺。利用含氟二胺单体6FAPB制备亚胺醇中间单体BGTB,并进一步与丙二醇、间苯二甲酸、马来酸酐熔融缩聚,制得不饱和聚酯亚胺BGTB-UPEI。制得的纯树脂溶于丙烯酸类稀释剂中,形成均一、稳定、粘度适宜的不饱和聚酯亚胺树脂,并在一定的条件下固化成。高亚胺含量不饱和聚酯亚胺树脂的制备,则是利用含氟二胺单体6FAPB制备亚胺酸单体BTTB,并利用BTTB进一步与丙二醇,马来酸配在氮-甲基毗咯烷酮中缩聚,制得不饱和聚醋亚胺UPEI-50。中国不饱和聚酯树脂网专家表示,将制得的树脂溶于丙烯酸类稀释剂中形成均一、稳定、粘度适宜的不饱和聚酯亚胺树脂,并可在一定的条件下固化。

   通过比较了BGTB-UPEI绝缘树脂、未经改性的通用不饱和聚酯树脂(S-UP)固化后的性能,可以知道:在热性能方面,BGTB-UPEI固化物的玻璃化温度比S-UP高26℃,5%热失重的温度比S-UP高30℃,热膨胀系数为5.84x10-7/℃,比S-UP(6.81x10-7/℃)低;在力学性能方面,BTGTB-UPEI的弯曲强度为86.3MPa,是通用不饱和聚醋弯曲强度的2倍,断裂伸长率为10.8,比不饱和聚醋的断裂伸长率6.8%提高近59%;在电性能与吸湿性方面,不饱和聚酯亚胺表现出,与通用不饱和聚醋相类似的优良的介电性能电阻率和较低的吸湿性,分别为0.36与0.41%(25℃在水中浸泡24h)。这主要归功于含氟基团的引入,改善了不饱和聚酯亚胺的吸湿性与介电性能。与此同时BGTB-UPEI绝缘树脂表现出极其优异的耐化学腐蚀性能。专家在实验中列出了BGTB-UPEI与通用不饱和聚醋S-UP固化后,在不同的腐蚀性溶液中浸泡不同时间的质量变化情况,表明浸泡54天后,固化后的不饱和聚酯亚胺树脂,在各种溶液中质量变化极小,且均小于通用不饱和聚酯树脂的质量变化。尤其突出的是BGTB-UPEI表现出强的耐碱、耐酸等耐强氧化性溶液的优良特性,有利于其在更加苛刻的环境中使用。

   专家通过含氟、高含亚胺的UPEI-50树脂性能,介绍了不饱和聚酯树脂在该领域的研究成果。亚胺含量的大幅度提高使UPEI-50溶解性变差。UPEI-50在常见的不饱和聚酯树脂稀释剂如苯乙烯中溶解度较低,但能在丙烯酸类稀释剂溶解,呈现优良的加工工艺性。表3综合比较了UPEI-50树脂与未经改性的通用S-UP固化后的性能。在热性能方面,UPEI-50树脂的玻璃化温度远远高于S-UP,耐热性能可以达到H级绝缘要求。在力学性能方面,UPEI-50树脂的抗弯强度是S-UP的2倍;抗拉强度为比S-UP提高了33%;UPEI-50的抗弯模量比S-UP提高了41%。在电性能方面,UPEI-50树脂具有比S-UP有更低的介电常数,这归因于亚胺含量的大幅提高与大量含氟基团的引入。随着航空航天工业和高速铁路的发展,对复合材料的性能要求越来越高,高性能复合材料需要高性能树脂作基体树脂。通常高性能树脂基体具有特殊的化学结构和成型特性,在高温下具有高的尺寸稳定性、优异的热氧化稳定性、低吸湿性、耐磨性、耐辐射、优异的综合力学性能。以高性能树脂为基体的复合材料能在高温氧化、腐蚀等恶劣环境下作为结构材料长期使用。为此,我们应该关注世界各大公司的研发动向,结合国内市场应用需求,不断开发新产品以满足日益增长的更广泛的客户需求。

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