新型不飽和聚酯樹(shù)脂有哪些？

新型不飽和聚酯樹(shù)脂層出不窮，重要自令人關(guān)注的，首推新型不飽和聚酯酰亞胺及絕緣材料。電器工業(yè)的不斷發(fā)展對(duì)絕緣材料提出了更高的要求。在保持不飽和聚酯的優(yōu)良的加工工藝性能的同時(shí)，如何提高不飽和聚酯的耐熱性、機(jī)械性能，改善不飽和聚酯的尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性、吸濕性，并提高環(huán)境親和性是不飽和聚酯研究的重要研究方向。在現(xiàn)有的不飽和聚酯亞胺的分子鏈段中，引入新的功能基團(tuán)，是改善不飽和聚酯亞胺性能的重要方法。將含氟基團(tuán)引入到不飽和聚酯亞胺的分子鏈段中，提高不飽和聚酯亞胺中亞胺結(jié)構(gòu)的含量，可以顯著改善不飽和聚酯亞胺的熱性能、機(jī)械性能、電性能，介電性能與吸濕性。中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所高技術(shù)材料實(shí)驗(yàn)室，合成了含亞胺結(jié)構(gòu)的新型二元醇單體(BTGTB)，和二元亞胺酸中間體(BTTB)，并制得新型含氟不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂。結(jié)果表明在保持不飽和聚酯優(yōu)良加工性能的同時(shí)，提高了不飽和聚酯的耐熱性、機(jī)械性能、電性能、及化學(xué)腐蝕性能，而且高亞胺結(jié)構(gòu)含量的不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂具有突出的耐熱性能。

新型含氟不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂如何合成？含氟基團(tuán)的引入方法是利用含氟的二胺單體。所用的二胺單體結(jié)構(gòu)從相關(guān)圖表可知。以**種含氟二胺(6FAPB)為例，首先制備中間體亞胺醇與亞胺酸，再進(jìn)一步合成不飽和聚酯亞胺。利用含氟二胺單體6FAPB制備亞胺醇中間單體BGTB，并進(jìn)一步與丙二醇、間苯二甲酸、馬來(lái)酸酐熔融縮聚，制得不飽和聚酯亞胺BGTB-UPEI。制得的純樹(shù)脂溶于丙烯酸類(lèi)稀釋劑中，形成均一、穩(wěn)定、粘度適宜的不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂，并在一定的條件下固化成。高亞胺含量不飽和聚酯亞胺

樹(shù)脂的制備，則是利用含氟二胺單體6FAPB制備亞胺酸單體BTTB，并利用BTTB進(jìn)一步與丙二醇，馬來(lái)酸配在氮-甲基毗咯烷酮中縮聚，制得不飽和聚醋亞胺UP

EI-50。中國(guó)不飽和聚酯樹(shù)脂網(wǎng)專(zhuān)家表示，將制得的樹(shù)脂溶于丙烯酸類(lèi)稀釋劑中形成均一、穩(wěn)定、粘度適宜的不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂，并可在一定的條件下固化。

通過(guò)比較了BGTB-UPEI絕緣樹(shù)脂、未經(jīng)改性的通用不飽和聚酯樹(shù)脂(S-UP)固化后的性能，
可以知道：在熱性能方面，BGTB-UPEI固化物的玻璃化溫度比S-UP高26℃，5%熱失重的溫度比S-UP高30℃，熱膨脹系數(shù)為5.84x10-7/℃，比S-UP(6.81x10-7/℃)低;在力學(xué)性能方面，BTGTB-UPEI的彎曲強(qiáng)度為86.3MPa，是通用不飽和聚醋彎曲強(qiáng)度的2倍，斷裂伸長(zhǎng)率為10.8，比不飽和聚醋的斷裂伸長(zhǎng)率6.8%提高近59%;在電性能與吸濕性方面，不飽和聚酯亞胺表現(xiàn)出,與通用不飽和聚醋相類(lèi)似的優(yōu)良的介電性能電阻率和較低的吸濕性，分別為0.36與0.41%(25℃在水中浸泡24h)。這主要?dú)w功于含氟基團(tuán)的引入,改善了不飽和聚酯亞胺的吸濕性與介電性能。與此同時(shí)BGTB-UPEI絕緣樹(shù)脂表現(xiàn)出極其優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能。專(zhuān)家在實(shí)驗(yàn)中列出了BGTB-UPEI與通用不飽和聚醋S-UP固化后，在不同的腐蝕性溶液中浸泡不同時(shí)間的質(zhì)量變化情況，表明浸泡54天后，固化后的不飽和聚酯亞胺樹(shù)脂，在各種溶液中質(zhì)量變化極小，且均小于通用不飽和聚酯樹(shù)脂的質(zhì)量變化。尤其突出的是BGTB-UPEI表現(xiàn)出強(qiáng)的耐堿、耐酸等耐強(qiáng)氧化性溶液的優(yōu)良特性，有利于其在更加苛刻的環(huán)境中使用。

專(zhuān)家通過(guò)含氟、高含亞胺的UPEI-50樹(shù)脂性能，介紹了不飽和聚酯樹(shù)脂在該領(lǐng)域的研究成果。亞胺含量的

大幅度提高使UPEI-50溶解性變差。UPEI-50在常見(jiàn)的不飽和聚酯樹(shù)脂稀釋劑如苯乙烯中溶解度較低，但能在丙烯酸類(lèi)稀釋劑溶解，呈現(xiàn)優(yōu)良的加工工藝性。表3綜合比較了UPEI-50樹(shù)脂與未經(jīng)改性的通用S-UP固化后的性能。在熱性能方面，UPEI-50樹(shù)脂的玻璃化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于S-UP，耐熱性能可以達(dá)到H級(jí)絕緣要求。在力學(xué)性能方面，UPEI-50樹(shù)脂的抗彎強(qiáng)度是S-UP的2倍；抗拉強(qiáng)度為比S-UP提高了33%；UPEI-50的抗彎模量比S-UP提高了41%。在電性能方面，UPEI-50樹(shù)脂具有比S-UP有更低的介電常數(shù)，這歸因于亞胺含量的大幅提高與大量含氟基團(tuán)的引入。隨著航空航天工業(yè)和高速鐵路的發(fā)展，對(duì)復(fù)合材料的性能要求越來(lái)越高，高性能復(fù)合材料需要高性能樹(shù)脂作基體樹(shù)脂。通常高性能樹(shù)脂基體具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和成型特性，在高溫下具有高的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性、低吸濕性、耐磨性、耐輻射、優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。以高性能樹(shù)脂為基體的復(fù)合材料能在高溫氧化、腐蝕等惡劣環(huán)境下作為結(jié)構(gòu)材料長(zhǎng)期使用。為此，我們應(yīng)該關(guān)注世界各大公司的研發(fā)動(dòng)向，結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用需求，不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的更廣泛的客戶(hù)需求。