主鏈中含有-CH匉CH-雙鍵的一種線型結(jié)構(gòu)(見線型高分子)聚酯樹脂,能與烯類單體,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合后,在引發(fā)劑和促進(jìn)劑的作用下,于常溫下聚合成不溶、不熔產(chǎn)物。不飽和聚酯的英文縮寫為UP。
聚合 超早的工業(yè)產(chǎn)品是在第二次大戰(zhàn)期間生產(chǎn)的。典型產(chǎn)品是由1,2-丙二醇、順丁烯二酸酐和鄰苯二甲酸酐縮聚先得到不飽和聚酯,再加入苯乙烯單體(使單體含量為18%~40%),在引發(fā)劑作用下,苯乙烯與不飽和聚酯中的雙鍵發(fā)生共聚交聯(lián)反應(yīng),從原來的可流動的粘稠液體變?yōu)椴蝗?、不熔熱固性樹脂。由于交?lián)程度過高時(shí)樹脂會變脆,在合成中常加入飽和的二元酸來控制交聯(lián)程度。也可用己二酸代替鄰苯二甲酸酐,可得韌性較好的制品。不飽和二元酸也可用反丁烯二酸、衣康酸等。二元醇超常用的是1,2-丙二醇,有時(shí)也用乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇等。但用乙二醇時(shí),制得的不飽和聚酯與苯乙烯的混溶性能很差,因此要與其他的二元醇混合使用,以降低聚酯的結(jié)晶性,改進(jìn)其與苯乙烯的混溶性。共聚單體也可用甲基丙烯酸甲酯,能得耐候性較好的聚酯制品。
具體過程是將1,2-丙二醇、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐三者以1.1:0.67:0.33的摩爾比混合,在氮或二氧化碳的氣氛中,于 150~200℃
進(jìn)行縮合聚合十幾小時(shí),直到生成低酸值的聚酯(分子量為1000~2500)。冷卻至90℃左右,用含有對苯二酚阻聚劑(占樹脂總量的0.01%)的苯乙烯稀釋,其用量以摩爾計(jì)為不飽和酸的1.5~2.0倍。在室溫下可貯存數(shù)月到一年以上。
固化 有室溫固化和熱固化兩種:①室溫固化,向上述制得的不飽和聚酯溶液中分別加入引發(fā)劑(例如過氧化苯甲酰、環(huán)己酮過氧化物等)和促進(jìn)劑(如N,N-二甲基苯胺、鈷鹽),使聚酯液在室溫下先形成凝膠,再進(jìn)行固化。②熱固化,可以只加過氧化苯甲酰引發(fā)劑,加熱至100℃左右而固化。無論是室溫固化還是熱固化,其反應(yīng)都是首先由引發(fā)劑分解產(chǎn)生的初級自由基引發(fā)苯乙烯聚合,形成低聚體的活性自由基,然后再連接到不飽和聚酯主鏈上的雙鍵上,進(jìn)行共聚交聯(lián)反應(yīng)。此外,也可用紫外線、電子束、γ射線等輻照固化。
應(yīng)用 主要是制作玻璃鋼制品,用于造船、建筑材料、運(yùn)輸器材、化工設(shè)備等。非增強(qiáng)的不飽和聚酯樹脂主要用于涂料、裝飾鑄塑件、電器鑄塑、聚酯膩?zhàn)雍湍z泥等。