不饱和聚酯树脂生产中的几个问题

不饱和聚酯树脂生产中的几个问题　　齐双春

（衡水师范专科学校　化学系，河北　衡水　053000）　

摘　　要：采用直接熔融法，以间歇式方式生产不饱和聚酯树脂时，选择合适的报料方式，控制合适的工艺参数，可生产出质量优等的产品．　

关键词：不饱和聚酯树脂；熔融法；间歇式生产；工艺参数　

中图分类号：TQ320.6　　　　　　文献标识码：A　 　　　文章编号：ISSN1008-3332(2002)03-0057-03

　　　　不饱和聚酯树脂的生产工艺，目前仍以间歇式生产为主，采用直接熔融缩聚法，即把二元醇、二元酸或酸酐等反应物投入缩聚釜中，在惰性气体保护下，高温反应，生成的聚酯放入盛有稀释剂和阻聚剂的釜中，于一定温度下混合，制得粘稠的液态不饱和聚酯树脂．要生产质量稳定的产品，必须对生产过程中的有关工艺参数加以控制．　1　　投料方法对产品质量的影响

　　　　在投料方法中分为一步法和两步法两种．　所谓一步法就是根据配方将不饱和酸或酸酐、饱和酸或酸酐和二元醇一次投入反应釜内进行反应．　所谓两步法是根据配方先将饱和二元酸或酸酐和二元醇投入反应釜中进行反应，当反应进行到一定程度时，再投入不饱和二元酸或酸酐，该法的优点是分子中的双键排列比较均匀规整，有利于性能的提高．　例如生产191＃树脂时用一步法和两步法作比较：如表1

表1　　　一步法与二步法树脂性能比较

———————————————————————————— 投料方法　　　热变形温度／℃　　　　　　布氏硬度　　　　　　弯曲强度／Mpa　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿　一步法　　　　　　　 60 46 51 两步法 69 53 62

————————————————————————————　实验数据表明，两步法生产的树脂，由于结构上排列比较对称，因此性能较一步法生产的优越．　

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收稿日期：2002-05-04 　

作者简介：齐双春（1964—），男，河北枣强县人，衡水师范专科学校化学系教师．　

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2002年 邯郸师专学报 第3期 ———————————————————————————————————————　2　　反应时间对聚酯性能的影响　

　　　　一般生产中，通过测定反应体系的酸值或粘度来控制反应进程，判断反应终点，所谓酸值是1克反应混合物所消耗的KOH的毫克数．　随着反应的进行，羧基不断和羟基进行酯化反应，使体系中羧基浓度不断下降，酸值不断降低，反应程度不断加深，聚酯的分子量不断提高，不饱和聚酯树脂的物理性能不断提高．　　

　　　　缩聚反应时间取决于所用各原料组分的性质及转化程度，而转化率又取决于不饱和酸的用量，反应混合物中不饱和酸量越多，则反应时间越短．　由表2可以看出反应时间越短，则聚酯的酸值越高，粘度越低．　从而导致树脂固化后的性能变差．　实际生产中，该聚酯的反应时间应控制在10-14小时范围内．　　

表2　　　　反应时间对聚酯性能的影响　

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反应时间／h　　　　　　　　 4 6 8 10 12 14 ————————————————————————————————　

酸值/mgKOH/g 65 43 34 31 28 26 粘度/P.25℃ 1 1.5 2.1 3.3 6.6 10 ————————————————————————————————　

3 　反应温度　

　　　　酯化反应加热升温是一个重要因素，不达到一定温度，酯化反应速度很小，但到达可觉察的反应速度的温度时，几乎任何一个二元醇分子，都可能与二元酸分子缩合成酯，而且酯化反应本身是一个放热反应，倘若继续加热升温会造成反应过于猛烈而溢锅，所以反应到此阶段应停止升温，保温预聚半小时．　　

　　　　升高温度增加了分子的运动速度，可促使酯化反应迅速达到平衡，有利于聚合物分子量的增大．　但并不是温度越高越好，若温度高于250℃，就会发生下列现象：（1）聚酯分子链中不饱和双键打开，发生聚酯胶凝固釜的危险．　（2）发生羧酸脱羧作用，聚酯分子的热裂解反应，造成产品质量变坏．　（3）沸点较低的原料挥发损失．　（4）反应过于猛烈，造成溢锅事故．　（5）产品颜色变深．　因此，生产中必须将反应温度控制在一定范围内，通常为160～210℃.

　　　　根据生产实践，反应的升温方式以逐步升温法为好．　反应开始后，升温至160℃，停止加热，预聚半小时，当缩水量达到理论总量的2/3时，再升温到200±5℃，直到酸值降到合格为止．　　

　　　　为了提高聚酯的活应，必须在反应后期将反应温度升高到195℃以上，保温1h以上，这样可使聚酯内的顺（式）丁烯双键转变为反（式）丁烯双键．　　4 稀释剂－苯乙烯用量　

固化前的聚酯是具有不饱和双键的线型结构，稀释剂苯乙烯也具有一个不饱和双键. 不饱和聚酯树脂形成最终产品固化时，稀释剂与聚酯之间发生了交联聚合反应，形成了不

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2002年 齐双春：　不饱和聚酯树脂生产中的几个问题 第3期 ———————————————————————————————————————　溶、不熔的具有体型结构的固体．　因此不饱和聚酯树脂中稀释剂的量要适当．　稀释剂过少，不饱和聚酯树脂形成最终产品时，引起固化不足；稀释剂过多，不饱和聚酯树脂形成最终产品时，稀释剂本身形成长链，影响最终产品的强度及其它性能．通常不饱和聚酯树脂中含有约35％重量的苯乙烯．　表3所示为通用树脂以改变苯乙烯含量时对产品性能的影响．　　　

表3 苯乙烯不同含量（质量百分数）对通用树脂性能的影响 —————————————————————————————— 树脂中苯乙烯含量 粘度（25℃） 体积收缩率 软化点

/％ /P /％ /％

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25 ＞13.4 6.9 65 35 0.68 8.2 74 45 0.1 9.1 86 55 0.018 10 87 65 0.008 11.2 84

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5 结束语　

　　　　不饱和聚酯树脂生产中，要严格控制工艺操作及工艺参数，只有严格控制工艺操作及工艺参数才能生产出质量优等，质量稳定的产品．　　　　　　　

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