低苯含量UPR的制备及其性能研究

论文题目: 低苯含量UPR的制备及其性能研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 伏传龙

导师: 魏无际

关键词: 环己二甲酸,不饱和聚酯树脂,胶衣,耐候性,触变性,交流阻抗

文献来源: 南京工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文通过在不饱和聚酯(UP)分子链中引入新的结构单元以及改进交联剂两种方法提高UPR的耐候性能，并通过QUV加速老化试验和交流阻抗测试对所合成树脂的耐候性能加以评价，为了满足作为胶衣树脂的使用，本文还探讨了UPR粘度的预测方法以及胶衣树脂的触变性能，结果表明：通过分子结构设计引入新的结构单元1，4环己二甲酸合成出一类具有优良耐候性能和良好力学性能的UPR。其合成周期短，且聚酯中引入的脂肪环结构代替了原有的苯环结构，使UPR中苯环的摩尔百分含量降低了25％，较好地改善了UPR的耐候性能，并与传统间苯二甲酸UP进行了力学性能的比较，结果表明含脂肪环的CS与含苯基官能团的PTAS树脂相比，拉伸强度较高，冲击强度几乎相等，硬度略有下降。并用红外光谱(FTIR)对上述物质进行了分析与表征。通过力学性能比较筛选出了优良的交联剂甲基丙烯酸甲酯，用于替代部分苯乙烯作UPR交联剂，达到提高耐候性的目的。通过FTIR、光学显微镜、测试力学性能保留率等研究手段，考察了QUV加速老化试验前后PTAS、CS、CMS的耐候性能，得到耐候性能优劣依次为CMS、CS、PTAS。采用交流阻抗技术(EIS)对不同类型的UPR的耐候性能作以评价并对机理进行了初步讨论。EIS谱图及其等效电路拟合参数的变化趋势表明含有脂肪环的CS和CMS的耐候性能优于含有大量苯基官能团的PTAS。同时证明了采用交流阻抗法比较UPR耐候性是一种有效的手段。通过触变环面积的和触变指数的测定比较了三种触变剂A-380、A-200、A-175气相二氧化硅的效果，结果表明三者在用量在1％～5％范围内触变指数均随触变剂用量的增加而变大，在相同的用量下，触变剂的优劣依次为：A-380、A-200、A-175。并以A-380为触变剂进行正交化试验来评定触变性能的各影响因素，得到主影响因素是架桥剂乙二醇的用量，其次是剪切时间的长短，最后是温度。根据聚合物溶液的粘度与温度所符合的阿仑尼乌斯公式，推导出了可以用于预测一定温度、苯乙烯浓度下UPR粘度的经验方法。该经验方法将起到一定的

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章综述

1.1 不饱和聚酯树脂概述

1.1.1 不饱和聚酯树脂结构与性质

1.1.1.1 不饱和聚酯结构单元与性能的关系

1.1.1.2 交联剂

1.1.1.3 不饱和聚酯树脂引发体系

1.1.2 不饱和树脂的发展历史

1.2 关于耐候性UPR的研究

1.2.1 影响UPR耐候性能的因素

1.2.1.1 潮湿的环境的影响

1.2.1.2 温度的影响

1.2.1.3 氧化降解

1.2.1.4 紫外线的影响

1.2.2 耐候性UPR的研究概况

1.2.2.1 对苯二甲酸型

1.2.2.2 双环戊二烯(DCPD)型

1.2.2.3 乙烯基型

1.2.2.4 硅改性型

1.2.2.5 氟改性型

1.2.2.6 1,4环己二甲酸(CHDA)型

1.2.2.7 交联剂改性型

1.3 关于环保型UPR的研究

1.3.1 常用交联剂的毒性介绍

1.3.2 降低苯乙烯含量的途径

1.3.3 LSE型UPR的进展

1.4 关于触变性的研究进展

1.4.1 无机触变剂

1.4.2 有机触变剂

1.5 本文研究的目的及意义

第二章基本原理

2.1 不饱和聚酯树脂老化机理

2.1.1 光化学反应

2.1.2 UPR的光化学反应机理

2.2 交流阻抗技术的基本原理

2.2.1 阻抗的概念

2.2.2 交流阻抗的复数表示

2.2.3 交流阻抗谱图的数据处理

2.3 触变性原理及其研究方法

2.3.1 UP树脂的触变性

2.3.1.1 触变性流体的特性

2.3.1.2 流体的触变性的评价方法

2.3.1.2.1 滞后环法

2.3.1.2.2 触变指数法

2.3.1.2.3 时间触变系数B和触变拆散系数M

2.3.1.2.4 Googeve法

2.3.1.3 触变机理的研究

第三章不饱和聚酯树脂的合成及表征

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品及仪器

3.2.1.1 实验药品

3.2.1.2 主要实验仪器

3.2.2 UPR的合成

3.2.3 不饱和聚酯(UP)性能的测定

3.2.3.1 UP的酸值测定参照GB 2895-82

3.2.3.2 UP的FTIR分析

3.2.4 UPR浇铸体性能的测定

3.2.4.1 UPR浇铸体的制备

3.2.4.2 UPR拉伸试验测试

3.2.4.3 UPR浇铸体冲击强度的测量

3.2.4.4 UPR浇铸体布氏硬度的测定

3.3 结果与讨论

3.3.1 CHDA型与间苯型UP合成

3.3.2 CHDA型与间苯型UP的表征

3.3.2.1 CHDA型与间苯型UP的FTIR谱图分析

3.3.2.2 CS与PTAS力学性能比较

3.4 结论

第四章不饱和聚酯树脂耐候性能的研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 实验原料

4.2.2 实验仪器

4.2.3 UPR耐候性能测试

4.2.3.1 UPR浇铸体的制备

4.2.3.2 QUV加速老化试验

4.2.3.3 UPR拉伸试验测试

4.2.3.4 UPR耐冲击试验测试

4.2.3.5 UPR的FTIR分析

4.3 结果与讨论

4.3.1 PTAS与CS试样耐候性能比较

4.3.1.1 PTAS与CS试样QUV老化后表面形貌分析比较

4.3.1.2 PTAS与CS试样QUV老化前后FTIR谱图分析

4.3.1.3 PTAS与CS试样QUV老化后力学性能结果分析

4.3.2 不同交联剂对D720型UP树脂力学性能的影响

4.3.3 CS与CMS试样耐候性能比较

4.3.3.1 CS与CMS试样QUV老化后光学显微镜表面形貌分析比较

4.3.3.2 CS与CMS试样QuV老化前后力学性能结果分析

4.3.4 UPR试样QUV老化后泛黄程度比较分析

4.4 结论

第五章交流阻抗测试不饱和聚酯树脂涂层耐候性能

5.1 前言

5.2 实验部分

5.2.1 实验试剂

5.2.2 实验仪器

5.2.3 实验方法

5.2.3.1 工作电极的制备

5.2.3.2 交流阻抗测试

5.3 结果与讨论

5.3.1 不同树脂OUV加速老化前后EIS谱图比较

5.3.1.1 PTAS树脂QUV人工加速老化前后EIS谱图比较

5.3.1.2 CS树脂QUV加速老化前后EIS谱图比较

5.3.1.3 CMS树脂QUV加速老化前后EIS谱图比较

5.4 结论

第六章不饱和聚酯树脂触变性能研究

6.1 前言

6.2 实验部分

6.2.1 实验原料

6.2.2 实验仪器

6.2.3 UP胶衣树脂流变性的测定

6.3 结果与讨论

6.3.1 触变剂种类及用量对UP胶衣树脂触变性的影响

6.3.2 关于触变性能影响因素的正交化试验

6.3.2.1 触变性能影响因素的正交化试验设计

6.3.2.2 正交实验结果

6.4 结论

第七章不饱和聚酯树脂粘度的预测

7.1 前言

7.2 实验

7.2.1 实验试剂

7.2.2 实验仪器

7.3 结果与讨论

7.3.1 温度和苯乙烯浓度对UPR剪切应力—剪切速率曲线的影响

7.3.1.1 温度与UPR剪切应力一剪切速率的关系

7.3.1.2 苯乙烯浓度与UPR剪切应力与剪切速率曲线的关系

7.3.2 预测粘度的经验方法

7.4 结论

第八章结论

致谢

附图

发布时间: 2007-03-23

参考文献

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