不饱和聚酯树脂的固化机理

常用的不饱和聚酯树脂主要由线型不饱和树脂和活性单体（一般是苯乙烯）两部分组成。两者都含有不饱和键，在一定的条件下（例如加入过氧化物引发剂、加热、受紫外线照射等），就能进行自由基共聚和反应。这种反应实在按照链引发、键增长和链终止的历程进行的。

在这一过程中伴随着热量的放出，液体树脂的粘度迅速增大，硬度提高，最终变成了既不溶解也不熔融的固体。

根据需要在成型过程中可以加入增强材料如玻璃纤维，也可以不加增强材料，只加（或不加）不同的填料，前者即得到我们通常所说的玻璃钢，后者可以制成人造大理石，人造玛瑙等制品或作为表面涂层使用。

扩展资料

使用配比：100份树脂，加固化剂2~3份，促进剂1~2.5份。当温度低需用加速剂时，加量为0.2~0.5%份。添加顺序为：加速剂®促进剂®固化剂，并且每加一种时，都必须充分与树脂混合均匀后，才可加入第二种。

注意事项：过氧化甲乙酮是潜在性爆炸物必须远离火源、碰撞及避免阳光直射。储藏在阴凉、通风处。但决不可与促进剂放在一起，二者相互混合会引起燃烧及爆炸。

参考资料来源：百度百科-不饱和聚酯树脂

不饱和聚酯树脂的固化机理：UPR的固化属于自由基共聚合反应。固化反应具有链引发、链增长、链终止、链转移四个游离基反应的特点。

1、链引发——从过氧化物引发剂分解形成游离基到这种游离基加到不饱和基团上的过程。

2、链增长——单体不断地加合到新产生的游离基上的过程。与链引发相比，链增长所需的活化能要低得多。

3、链终止——两个游离基结合，终止了增长着的聚合链。

4、链转移——一个增长着的大的游离基能与其他分子，如溶剂分子或抑制剂发生作用，使原来的活性链消失成为稳定的大分子，同时原来不活泼的分子变为游离基。

扩展资料

UPR的固化过程是UPR分子链中的不饱和双键与交联单体（通常为苯乙烯）的双键发生交联聚合反应，由线型长链分子形成三维立体网络结构的过程。在这一固化过程中，存在三种可能发生的化学反应，即：

1、苯乙烯与聚酯分子之间的反应；

2、苯乙烯与苯乙烯之间的反应；

3、聚酯分子与聚酯分子之间的反应。

对于这三种反应的发生，已为各种实验所证实。

值得注意的是，在聚酯分子结构中有反式双键存在时，易发生第三种反应，也就是聚酯分子与聚酯分子之间的反应，这种反应可以使分子之间结合的更紧密，因而可以提高树脂的各项性能。

参考资料来源：百度百科-不饱和聚酯树脂

UPR的固化属于自由基共聚合反应。固化反应具有链引发、链增长、链终止、链转移四个游离基反应的特点。
链引发——从过氧化物引发剂分解形成游离基到这种游离基加到不饱和基团上的过程。
链增长——单体不断地加合到新产生的游离基上的过程。与链引发相比，链增长所需的活化能要低得多。
链终止——两个游离基结合，终止了增长着的聚合链。
链转移——一个增长着的大的游离基能与其他分子，如溶剂分子或抑制剂发生作用，使原来的活性链消失成为稳定的大分子，同时原来不活泼的分子变为游离基。 UPR的固化过程是UPR分子链中的不饱和双键与交联单体（通常为苯乙烯）的双键发生交联聚合反应，由线型长链分子形成三维立体网络结构的过程。在这一固化过程中，存在三种可能发生的化学反应，即
1、苯乙烯与聚酯分子之间的反应；
2、苯乙烯与苯乙烯之间的反应；
3、聚酯分子与聚酯分子之间的反应。
对于这三种反应的发生，已为各种实验所证实。
值得注意的是，在聚酯分子结构中有反式双键存在时，易发生第三种反应，也就是聚酯分子与聚酯分子之间的反应，这种反应可以使分子之间结合的更紧密，因而可以提高树脂的各项性能。 不饱和聚酯树脂的固化过程可分为三个阶段，分别是：
1、凝胶阶段（A阶段）：从加入固化剂、促进剂以后算起，直到树脂凝结成胶冻状而失去流动性的阶段。该结段中，树脂能熔融，并可溶于某些溶剂（如乙醇、丙酮等）中。这一阶段大约需要几分钟至几十分钟。
2、硬化阶段（B阶段）：从树脂凝胶以后算起，直到变成具有足够硬度，达到基本不粘手状态的阶段。该阶段中，树脂与某些溶剂（如乙醇、丙酮等）接触时能溶胀但不能溶解，加热时可以软化但不能完全熔化。这一阶段大约需要几十分钟至几小时。
3、熟化阶段（C阶段）：在室温下放置，从硬化以后算起，达到制品要求硬度，具有稳定的物理与化学性能可供使用的阶段。该阶段中，树脂既不溶解也不熔融。我们通常所指的后期固化就是指这个阶段。这个结段通常是一个很漫长的过程。通常需要几天或几星期甚至更长的时间。 不饱和聚酯树脂的固化是线性大分子通过交联剂的作用，形成体型立体网络过程，但是固化过程并不能消耗树脂中全部活性双键而达到100%的固化度。也就是说树脂的固化度很难达到完全。其原因在于固化反应的后期，体系粘度急剧增加而使分子扩散受到阻碍的缘故。一般只能根据材料性能趋于稳定时，便认为是固化完全了。树脂的固化程度对玻璃钢性能影响很大。固化程度越高，玻璃钢制品的力学性能和物理、化学性能得到充分发挥。（有人做过实验，对UPR树脂固化后的不同阶段进行物理性能测试，结果表明，其弯曲强度随着时间的增长而不段增长，一直到一年后才趋于稳定。而实际上，对于已经投入使用的玻璃钢制品，一年以后，由于热、光等老化以及介质的腐蚀等作用，机械性能又开始逐渐下降了。）
影响固化度的因素有很多，树脂本身的组分，引发剂、促进剂的量，固化温度、后固化温度和固化时间等都可以影响聚酯树脂的固化度。