目录 1
上篇 不饱和聚酯树脂的生产工艺 1
1 概论 1
1.1 不饱和聚酯树脂的一般特性 1
1.2 不饱和聚酯的发展状况 3
1.3 不饱和聚酯技术发展概况 6
1.4 基本概念 9
1.4.1 官能度 9
1.4.2 热塑性和热固性 10
1.4.3 加成聚合和缩合聚合 10
1.4.4 交联、引发剂 11
1.4.5 促进剂 12
1.4.7 分子量和分子量分布 13
1.4.6 聚合度 13
2 不饱和聚酯所用主要原材料 16
2.1 不饱和二元酸 16
2.1.1 顺丁烯二酸酐 16
2.1.2 反丁烯二酸 18
2.2 饱和二元酸 18
2.2.1 邻苯二甲酸酐 18
2.2.2 间苯二甲酸 19
2.2.3 对苯二甲酸 19
2.2.4 己二酸 20
2.2.5 四氯邻苯二甲酸酐 20
2.2.6 四溴邻苯二甲酸酐 20
2.2.7 桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐 20
2.3 二元醇 21
2.3.1 丙二醇 21
2.2.8 六氯桥亚甲基邻苯二甲酸酐 21
2.3.2 乙二醇 22
2.3.3 一缩二乙二醇 22
2.3.4 一缩二丙二醇 23
2.3.5 新戊二醇 23
2.3.6 二溴新戊二醇 23
2.3.7 双酚A衍生物 23
2.3.8 氢化双酚A 24
2.3.9 烯丙醇 24
2.4 交联单体 24
2.4.1 苯乙烯 24
2.4.2 其他苯的乙烯基衍生物 26
2.4.3 邻苯二甲酸二烯丙酯 26
2.4.5 三聚氰酸三烯丙酯 27
2.4.4 甲基丙烯酸甲酯 27
2.5 引发剂 28
3 不饱和聚酯的配方设计 30
3.1 通用不饱和聚酯分子链的结构设计 31
3.1.1 聚酯分子链的形成 31
3.1.2 交联剂的使用 33
3.1.3 通用聚酯树脂配方 33
3.1.4 通用聚酯的变型 34
3.2 主要结构成分的选择 40
3.2.1 不饱和二元酸 40
3.2.2 饱和二元酸 42
3.2.3 二元醇 44
3.2.4 交联单体 46
3.3 制品性能对组分与结构的要求 48
3.3.1 力学性能 48
3.3.2 柔软性 49
3.3.3 结晶性 51
3.3.4 热稳定性 52
3.3.5 熔点 53
3.3.6 阻燃性 53
3.3.7 电性能 54
3.3.8 耐化学性 54
3.3.9 对水敏感性 55
3.3.10 透明度与光稳定性 56
3.3.11 空气干燥性 56
3.4 分子量改变的影响 57
3.5 引发与阻聚系统的选择 58
3.5.1 不同引发剂对树脂性能的影响 58
3.5.2 不同阻聚剂对树脂性能的影响 59
4.1.1 分子链的逐步增长过程 61
4 不饱和聚酯的化学反应 61
4.1 聚酯缩聚反应的特点 61
4.1.2 缩聚反应的可逆性 62
4.2 分子量的控制 63
4.2.1 分子量的分布 63
4.2.2 平均分子量 67
4.2.3 分子量的控制 68
4.3 聚酯的黏度 77
4.3.1 不饱和聚酯熔体属于非牛顿流体 77
4.3.2 影响黏度的因素 79
4.4 体型缩聚反应和凝胶 80
4.5 不饱和聚酯的共缩聚反应 81
4.5.1 聚酯分子结构的多样性 81
4.5.2 聚酯反应的一步法和两步法 83
4.6 不饱和聚酯的交联 86
4.7 不饱和聚酯交联的引发过程 89
4.7.1 有机引发剂 90
4.7.2 热分解引发 91
4.7.3 化学分解引发 91
4.7.4 光引发 94
4.8 阻聚、缓聚和稳定 94
4.9 固化后树脂的老化与防老化 96
4.9.1 紫外线的作用 96
4.9.2 空气中氧和臭氧的作用 98
4.9.3 水解降解作用 99
5 不饱和聚酯的生产工艺 100
5.1 生产流程与车间布置 100
5.2 主要生产设备 103
5.2.1 缩聚反应用设备 103
5.2.2 稀释设备 106
5.2.3 检测与控制仪器 107
5.3 生产工艺 107
5.3.1 试验室合成 107
5.3.2 车间生产工艺 110
5.4 生产过程及产品质量控制 113
5.4.1 工艺过程的控制 113
5.4.2 原材料质量控制 116
5.4.3 产品质量控制 117
5.5 树脂的分析 124
6 引发剂、促进剂、阻聚剂 126
6.1 引发剂、促进剂、阻聚剂之间的关系 126
6.2 引发剂的选用 126
6.2.1 树脂特性 128
6.2.2 树脂的存放期 128
6.2.3 成型温度控制 130
6.2.5 模制件的壁厚 132
6.2.4 固化速度 132
6.2.6 填料、颜料及各种添加剂的影响 133
6.3 常温固化用引发剂 138
6.3.1 过氧化环己酮 138
6.3.2 过氧化甲乙酮 139
6.4 片状模塑料和团状模塑料所用引发剂 144
6.5 其他引发剂 146
6.5.1 过氧化酮 147
6.5.2 过氧化二酰 147
6.5.3 氢过氧化物 150
6.5.4 二烷基过氧化物与二芳基过氧化物 152
6.5.5 过氧化羧酸酯 152
6.6 引发剂的联用 152
6.7.1 金属化合物促进剂 155
6.7 促进剂、加速剂与凝胶稳定剂 155
6.7.2 叔胺促进剂 158
6.7.3 加速剂 160
6.7.4 加速剂与凝胶稳定剂 162
6.7.5 促进剂的最适用量 163
6.8 阻聚剂与缓聚剂 164
6.8.1 对阻聚剂的使用要求 166
6.8.2 主要阻聚剂的规格及使用方法 167
6.8.3 阻聚性能的评价 168
6.8.4 贮存中固化性能的漂移 172
6.9 苯乙烯在固化后树脂中的残余 177
7 不饱和聚酯技术的进展 179
7.1 环氧化物连续生产工艺 179
7.1.1 反应原理 179
7.1.2 合成工艺概况 181
7.1.3 环氧化物工艺的主要优缺点 182
7.2 在不饱和聚酯分子中引入新的结构单元 182
7.2.1 双环戊二烯 182
7.2.2 新戊二醇 185
7.2.3 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇 185
7.2.4 1,4-二甲醇环己烷 186
7.2.5 二溴新戊二醇 186
7.2.6 四溴双酚A二（2-羟乙基醚） 187
7.2.7 二羟甲基丙酸 187
7.2.8 三羟甲基乙烷 187
7.2.9 1,4-二羧酸环己烷 188
7.3 不饱和聚酯品种的进展 188
7.3.1 苯乙烯低挥发性树脂 189
7.3.2 泡沫聚酯树脂 190
7.3.3 聚酯水泥 191
8 阻燃树脂 193
8.1 阻燃概述 193
8.1.1 阻燃机理 193
8.1.2 有机物的燃烧 194
8.1.3 阻燃元素的引入 195
8.1.4 氧化锑等阻燃添加剂的作用 196
8.1.5 有机磷化合物的辅助阻燃 196
8.2 阻燃树脂配方原则 197
8.3 添加型阻燃树脂 199
8.3.1 卤代添加剂 199
8.3.2 含磷或含磷与卤素添加剂 200
8.3.3 三水合氧化铝 201
8.3.4 钼化合物 201
8.4.1 含氯结构单元 202
8.4 反应型阻燃树脂 202
8.4.2 含溴结构单元 204
8.5 可燃性测定方法 205
8.5.1 氧指数测定——ASTM D 2863 205
8.5.2 火焰传播速度测定 207
8.5.3 其他测定方法 210
9 乙烯基酯树脂 211
9.1 树脂的合成 212
9.2 分子结构对性能的影响 215
9.3 不同品种的乙烯基酯树脂 217
9.3.1 基本乙烯基酯树脂 217
9.3.2 片状模塑料 218
9.3.3 高温用环氧清漆乙烯基酯树脂 218
9.3.5 辐射固化树脂 219
9.3.4 阻燃树脂 219
9.3.6 氨基甲酸乙酯乙烯基酯树脂 220
9.3.7 橡胶改性乙烯基酯树脂 220
9.4 树脂的固化 221
9.5 交联单体 223
9.6 主要性能 224
9.6.1 各种乙烯基酯树脂性能对比 224
9.6.2 黏度 224
9.6.3 延伸率对层合材料性能的影响 227
下篇 不饱和聚酯树脂的应用 231
10 不饱和聚酯树脂的品种 231
10.1 通用树脂 232
10.2 胶衣树脂 234
10.3 耐化学树脂 236
10.3.1 耐化学树脂类型 236
10.3.2 间苯型耐化学树脂 238
10.3.3 双酚A型耐化学树脂 239
10.3.4 乙烯基酯树脂 240
10.4 阻燃树脂 241
10.5 浇铸树脂 243
10.5.1 纽扣树脂 243
10.5.2 包胶树脂 244
10.5.3 大型浇铸树脂 244
10.6 柔性树脂 246
10.7 透明板材树脂 247
10.8 人造大理石和人造玛瑙树脂 248
10.9 对模、模压、拉挤用树脂 250
10.10 片状模塑料和团状模塑料用树脂 252
10.11 发泡聚酯树脂 253
10.12 低挥发树脂 255
10.13 特殊用途树脂 256
10.14 可接触食品级树脂 257
10.14.1 不饱和聚酯树脂允许采用的主要原料 258
10.14.2 满足树脂生产工艺性和制品应用性能所需用的各种添加剂及辅助材料 259
10.14.3 检验要求 260
11 增强材料、填料及其他添加材料 261
11.1 玻璃纤维 261
11.1.1 玻璃纤维对不饱和聚酯的增强效果 261
11.1.2 玻璃纤维的制造方法 262
11.1.3 玻璃纤维的成分与性能 267
11.1.4 纤维直径和纱线细度 268
11.1.5 玻璃纤维制品及代号 268
11.1.6 玻璃纤维浸润剂 270
11.1.7 玻璃纤维浸润剂用聚酯树脂乳液 273
11.1.8 玻璃纤维的各种制品 276
11.2.1 碳纤维 279
11.2 其他纤维增强材料 279
11.2.2 芳香族聚酰胺纤维 281
11.2.3 超高分子量聚乙烯纤维 281
11.2.4 PBO纤维 282
11.2.5 其他增强用纤维 283
11.3 填料 283
11.3.1 碳酸钙 285
11.3.2 黏土和硅酸盐 289
11.3.3 阻燃填料 290
11.3.4 轻质填料 293
11.3.5 填料的表面处理 293
11.4 颜料 295
11.5.2 表面成型剂 296
11.5 各种特性添加剂 296
11.5.1 触变添加剂 296
11.5.3 光稳定剂 297
11.5.4 偶联剂 297
11.6 夹芯材料 300
11.6.1 轻质木材 300
11.6.2 泡沫塑料 301
11.6.3 蜂窝结构 303
11.7 纳米技术在不饱和聚酯树脂中的应用 304
12 玻璃纤维增强聚酯的特性及设计计算 307
12.1 聚酯树脂的纤维增强机理 307
12.1.1 两种材料的性能对比 307
12.1.2 对纤维与树脂基体的要求 308
12.1.3 两种材料的界面 309
12.1.4 不同浸润剂对复合材料性能的影响 311
12.2 玻璃纤维增强聚酯的特性 312
12.2.1 力学性能 312
12.2.2 热性能 315
12.2.3 耐化学性 316
12.2.4 耐久性 318
12.2.5 玻璃纤维含量对复合材料性能的影响 320
12.2.6 玻璃纤维分布对复合材料性能的影响 321
12.2.7 温度对复合材料性能的影响 323
12.3 制品设计的原则 325
12.3.1 材料选择 325
12.3.2 工艺方法选择 326
12.3.3 设计中应注意的几个问题 331
12.4.1 单向连续纤维复合材料的强度计算 335
12.4 强度的近似计算 335
12.4.2 平面双向垂直分布的连续纤维复合材料的强度计算 337
12.4.3 随机分布的短纤维复合材料的强度计算 339
12.4.4 纤维增强聚酯材料的相对密度 342
12.4.5 混合定律的近似性 343
12.5 筒体结构的设计与计算 344
12.5.1 合理确定复合材料的安全系数 345
12.5.2 筒体结构的力学计算 346
12.5.3 玻璃钢结构设计 353
13 模具制造及脱模处理 365
13.1 模具选择 365
13.2 石膏模与木模 366
13.2.1 石膏模具 366
13.3 玻璃钢模具 367
13.3.1 聚酯玻璃钢模具 367
13.2.2 木模具 367
13.3.2 环氧玻璃钢模具 371
13.4 金属模具 374
13.4.1 钢模具 374
13.4.2 铝、铜、锌等合金模具 381
13.5 脱模处理 382
13.5.1 蜡型脱模剂 383
13.5.2 聚乙烯醇脱模剂 383
13.5.3 薄膜脱模剂 384
13.5.4 表面孔隙密封剂 384
13.5.5 有机硅烷脱模剂 384
13.5.6 内脱模剂 384
14 玻璃钢制品的成型方法 385
14.1 接触成型 388
14.1.1 模具准备和胶衣 389
14.1.2 手糊铺层 390
14.1.3 喷射铺层 394
14.1.4 环境温度对树脂固化工艺的影响 398
14.2 袋压成型 400
14.2.1 真空袋压成型 400
14.2.2 压力袋成型 402
14.2.3 蒸压器（釜）成型 402
14.2.4 袋压装置所用材料 403
14.3 注塑成型 403
14.3.1 树脂注塑成型 403
14.3.2 模塑料注塑成型 405
14.3.3 真空注塑成型 405
14.4 模压成型 407
14.4.1 冷压成型 407
14.4.2 热压成型 409
14.5 纤维缠绕成型 413
14.6 离心成型 418
14.7 连续制板成型 419
14.8 连续拉挤成型 421
14.9 夹芯结构成型 422
14.10 拉挤-缠绕复合成型 424
14.11 制品的后加工、连接、维护及修理 424
14.11.1 脱模后的加工修整 424
14.11.2 制品成型中的缺陷及克服办法 425
14.11.3 制品的连接 430
14.11.4 制品使用中的维护 432
14.11.5 制品损伤的修理 432
15.1 主要性能要求 436
15.1.1 外观 436
15 人造大理石与人造玛瑙 436
15.1.2 物理性能与化学性能 437
15.1.3 耐久性 437
15.2 主要原材料选择 438
15.2.1 不饱和聚酯树脂 438
15.2.2 填料 439
15.3 制品设计原则 441
15.4 制造工艺 442
15.4.1 模具准备 442
15.4.2 胶衣被覆 442
15.4.3 基体浇铸 443
15.4.4 制品的后固化 445
15.5 裂纹与缺陷的防止 446
16 片状模塑料和团状模塑料 449
16.1.2 SMC与BMC组分 450
16.1.1 通用模塑料所用聚酯组分 450
16.1 组分与性能 450
16.1.3 制品力学性能 451
16.1.4 蠕变及疲劳性能 452
16.1.5 耐水及耐溶剂侵蚀性 454
16.1.6 耐热性 455
16.1.7 电性能 456
16.1.8 热膨胀与尺寸稳定性 456
16.1.9 导电的SMC与导电的BMC 457
16.2 对树脂的要求 457
16.2.1 树脂配方及合成工艺特点 458
16.2.2 模塑料的稠化性能 458
16.2.3 严格控制树脂中的含水量 459
16.2.4 分子量要求 459
16.2.5 苯乙烯的用量 460
16.2.6 制品韧性 461
16.2.7 润滑剂和内脱模剂的使用 462
16.3 增稠作用 464
16.4 收缩率控制 469
16.4.1 收缩率控制机理 470
16.4.2 防收缩剂品种 472
16.5 填料的选择与处理 473
16.5.1 填料的选择 474
16.5.2 填料的表面处理 474
16.5.3 填料加入量 475
16.5.4 填料的规格与性能测定 476
16.5.5 填料对制品外观的影响 478
16.5.6 填料对制品力学性能的影响 478
16.6.1 玻璃纤维的选择 480
16.6.2 玻璃纤维的表面处理 480
16.6 玻璃纤维的选择与处理 480
16.6.3 不同规格的玻璃纤维对制品力学性能的影响 481
16.6.4 工艺控制与质量检验 483
16.7 模塑料的制造工艺 485
16.7.1 BMC制造工艺 485
16.7.2 SMC制造工艺 487
16.7.3 TMC制造工艺 490
16.8 模塑料技术的新进展 491
16.8.1 低压模塑料 492
16.8.2 定向纤维SMC（XMC） 493
1 6.8.3 高强度SMC 493
16.8.4 其他特种SMC和特种BMC 496
17 树脂的现场施工 497
17.1 在钢结构上的应用 497
17.1.2 树脂与纤维铺层 498
17.1.1 准备工作 498
17.2 在混凝土结构上的应用 499
17.2.1 裂缝修补 499
17.2.2 混凝土表面处理 500
17.2.3 树脂与纤维铺层 501
17.3 在木结构上的应用 501
17.3.1 准备工作 502
17.3.2 树脂与纤维铺层 502
17.4 管线的修理 502
17.4.1 准备工作 502
17.4.2 树脂和纤维被覆 503
17.5 槽罐的现场制造 503
17.6 玻璃钢建筑 504
18 生产与操作安全 508
18.2.1 树脂贮存中的安全 509
18.1 引发剂与促进剂的操作警戒 509
18.2 树脂贮存与使用中的安全 509
18.2.2 车间安全 510
18.2.3 对苯乙烯挥发气体的防护 511
18.2.4 皮肤刺激 511
18.3 使用其他材料中的安全 512
19 测试标准 513
19.1 一般标准 513
19.2 不饱和聚酯树脂测试标准 514
19.2.1 密度与相对密度 514
19.2.2 凝胶时间 514
19.2.3 硬度 514
19.2.4 收缩 514
19.2.5 黏度 514
19.2.12 折射率 515
19.2.11 有机过氧化物 515
19.2.10 活性 515
19.2.13 热变形温度（HDT） 515
19.2.7 颜色 515
19.2.9 羟基含量 515
19.2.8 酸值 515
19.2.6 固含量及不溶分含量 515
19.2.14 热稳定性 516
19.2.15 耐化学性 516
19.2.16 吸水性 516
19.2.17 可燃性 516
19.2.25 体积电阻率与表面电阻 517
19.2.24 介电常数与功率因数 517
19.2.23 电气强度 517
19.2.22 扭转 517
19.2.21 冲击强度 517
19.2.19 压缩强度与压缩模量 517
19.2.18 拉伸强度与拉伸模量 517
19.2.20 弯曲强度与弯曲模量 517
19.2.26 耐电弧性 518
19.2.27 接触食品卫生标准 518
19.3 纤维增强塑料测试标准 518
19.3.1 相对密度 518
1 9.3.2 硬度 518
19.3.3 收缩 518
19.3.4 耐化学性 518
19.3.5 耐水性 518
19.3.6 热膨胀系数 518
19.3.11 发烟性 519
19.3.13 拉伸强度与拉伸模量 519
19.3.12 玻璃钢燃烧失重 519
19.3.8 比热容 519
19.3.10 可燃性 519
19.3.9 透光率 519
19.3.7 热导率 519
19.3.14 压缩强度与压缩模量 520
19.3.15 弯曲强度与弯曲模量 520
19.3.16 剪切强度 520
19.3.17 层间剪切强度（ILSS） 521
19.3.18 冲击强度 521
19.3.19 模压件可见疵点 521
19.3.20 不纯物 521
19.3.21 耐老化 521