(DA-EG)_m-(DA-PG)_n型嵌段聚酯材料的合成与性能

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不饱和聚酯树脂是一种重要的热固性树脂,因其具有综合性能优良,成型多样化等特性而被广泛应用于诸多领域,近年来,随着我国经济持续快速发展,对不饱和聚酯树脂的品种、性能也提出了新的要求,迫切需要开发新型的性能更为优良的不饱和聚酯树脂,以满足这些需求。本文以C36二聚脂肪酸、乙二醇、丙二醇及顺丁烯二酸酐为主要原料,合成了(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯,并以此为原料合成了(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯树脂。研究了(DA-EG)m-(DA-PG)n嵌段聚酯合成的规律性,及(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯树脂的力学性能、耐水性、耐化学药品性、耐燃性等特性,结果如下:确定了在30℃,四氢呋喃中,(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯的Mark-Houwink方程中的经验常数K值和a值,分别为0.7978和0.01698。同时确定了聚酯的特性粘度与平均分子量的关系为: [η] = 0.01698M0.7978。先以二聚酸与乙二醇为原料,在170℃,真空的条件下制备DA-EG预聚体;再以二聚酸与丙二醇为原料,在同样的条件下制备DA-PG预聚体。最后以DA-EG预聚体、DA-PG预聚体与顺酐为原料,制备(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯,聚酯适宜的合成条件为:二聚酸与顺丁烯二酸酐的摩尔比为1:0.8,催化剂对甲苯磺酸的用量为反应物质量的1.0 %,反应温度为160℃,反应时间为4 h。红外光谱和核磁共振H谱验证了目标产物的存在,聚酯分子结构具有很好的规整性。以(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯、苯乙烯、引发剂过氧化苯甲酰为原料,制备(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯树脂,研究了苯乙烯加入量、过氧化苯甲酰加入量、固化时间、固化温度对(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯树脂性能的影响。获得了力学性能、耐水、耐燃性能都较好的聚酯材料,较佳合成条件为:苯乙烯加入量与顺丁烯二酸酐的摩尔比为2.5:1~4:1,过氧化苯甲酰加入量为树脂量的1 %,固化时间为6 h,固化温度为100℃。树脂材料的热性能分析实验表明,制备的(DA-EG)m-(DA-PG)n型嵌段聚酯树脂具有较好的热稳定性,分解温度可达240℃,450℃左右完全分解。实验获得的新型聚酯具有优良的拉伸性、冲击性、耐燃性和耐水性能等。
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