一 不饱和聚酯树脂历史
不饱和聚酯树脂(Unsaturated Polyester Resins UPR)由于具有优良的机械性能、电学性能和耐化学腐蚀性能，原料易得，加工工艺简便，实用价值高，其生产和加工工业发展极为迅速。
不饱和聚酯树脂具有良好的加工特性，可以在室温(不低于15℃)、常压下固化成型，不释放出任何副产物。而且树脂的黏度比较适宜，可采用多种加工成型方法，如手糊成型、喷射成型、挤拉成型、注塑成型、缠绕成型等。因此，不饱和聚酯树脂已被广泛应用于玻璃纤维增强材料(即玻璃钢)、浇铸制品、木器涂层、卫生洁具和工艺品等，在建筑、化工防腐、交通运输、造船工业、电气工业材料、娱乐工具、工艺雕塑、文体用品、宇航工具等各行各业中发挥了应有的效用。
不饱和聚酯的开发历史可以追溯到1894年的伏尔兰德( Vorlainder),他首先用顺丁烯二酸酐和乙二醇合成了不饱和聚酯。以后虽然许多其他工作者制备了各种类型的聚酯，但不饱和聚酯的现代历史开始于1930年。当时布拉德利( Bradley)、克罗伯(Kropa)和约翰逊(Johnson)报道了不存在乙烯类单体时不饱和聚酯固化后形成不溶难熔的热固性高聚物。与其同时代的埃利斯(Ellis)发现，当有不饱和乙烯基单体(如苯乙烯)存在时，固化速度大大地加快，可以提高30倍之多，而且力学性能得到改进。这--重大发现使得不饱和聚酯树脂第---次可以作为模制材料使用。第二次世界大战开始，因军用的需要促进了聚酯树脂工业的发展，特别是玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂(俗称聚酯玻璃钢),由于其强度大、加工成型方便，最大的用途是制造军用航空雷达天线罩。1945年二次世界大战结束后，发现了室温固化剂，使聚酯玻璃钢工业的增长远远超过其他塑料工业。麦斯凯脱(Muskat) 在制备不饱和聚酯时，改变了只用一缩二乙二醇、顺酐和苯乙烯单体为原料的方法，加入了饱和.二元酸或酐(如邻苯二甲酸酐)，以降低树脂的结晶倾向，同时改进了与不饱和单体苯乙烯的混溶性，也提高了固化后制品的刚性。由此时至今天，他们奠定的聚酯生产的原理没有发生多大变化。
1947年以前，生产不饱和聚酯树脂的厂家为了避免树脂在使用前发生胶凝，用干冰降温贮存，尽可能迅速地运到使用单位，这是很不便利的事。由于阻聚剂的发现，使不饱和聚酯的制造厂家及用户获得了主动权。现在生产大批量不饱和聚酯树脂及制品不发生明显的困难。
前人的工作，为今天的聚酯工业打下了基础。50年代前后，美国(1942)、英国( 1947)、意大利(1949)、法国(1950)、日本(1953)、中国(1958)相继工业化生产。至1998年全世界不饱和聚酯树脂(UPR)产量已达到220万t。
二 商用不饱和聚酯树脂的分类
不饱和聚酯树脂品种牌号甚多，从产品性能上可分为11个类型:(1）通用型;(2）柔韧型;(3）弹性型;(4）耐化学药品型;(5)阻燃型;(6)耐热型;(7)光稳定型和耐气候型;(8）空气干燥型;)低收缩、低放热型;(10）胶衣树脂;(11）特殊用途树脂(电气上应用的树脂和光敏树脂)。
- 通用型树脂通用型树脂能够用于大多数的成型和手糊玻璃钢制品。
- 柔韧型树脂 这一类聚酯树脂固化后较通用型(刚性)树脂具有较好的坚韧性。这些韧性树脂通常是在树脂制造时，使用低比例的不饱和酸和饱和酸，或者使用长链的饱和二元酸，如己二酸或癸二酸;亦可以采用长链的二元醇替代乙二醇或丙二醇。韧性树脂可以单独使用或者为了提高抗冲强度在刚性树脂中掺和韧性树脂一起使用。
- 弹性树脂 弹性树脂具有高的弯曲强度，较低的弯曲模量，是比通用型(刚性)树脂更坚韧而且无脆性。适宜于作家具装饰性高档涂料，机器外壳、护罩，安全头盔、电子零件，封口胶、包封，修补胶，保龄球等。
- 耐化学药品型 采用浇铸成型的树脂，漫泡在各种介质中测定腐蚀性能已发现，用间苯二甲酸替代邻苯二甲酸可以提高耐蚀性能，将双酚A引入不饱和聚酯分子中，比邻苯型和间苯型聚酯树脂耐腐蚀性能更优越。
- 阻燃性 在通用型树脂中加入防火填料，如三氧化二锑，即可获得阻燃性。不过，一般阻燃树脂是在合成树脂时，使用一种能产生阻燃的成分，例如最常见的用环氧氯丙烷取代通用型树脂配方中的丙二醇，或者使用四氯苯酐和氯桥酸酐(HET酸)取代苯酐，都产生优良的阻燃性。
- 耐热型树脂 聚酯树脂若要求在高温下应用，则热变形温度较低的通用型树脂就不适用。耐热型树脂热变形温度至少大于110℃，在较高温度时能保持原来的强度。
- 光稳定型和耐气候型树脂 通用型聚酯树脂暴露在阳光下，例如透明波形瓦和天窗，其耐老化性能与抗紫外线性能不理想。使用新戊二醇及丙烯酸酯类化合物可提高酎候性，添加紫外光吸收剂可改善光稳定性。
- 空气干燥型 通用型树脂与空气接触时表面发黏，不会硬化，所以要用薄膜覆盖或添加空气干燥剂一—石蜡。但是，用于小船或储罐的包覆，要树脂表面隔绝空气是不可能的。因此，寻找暴露在空气中固化时不发黏的树脂，已发现合成聚酯的原料中使用了环戊二烯或烯丙基醚化合物或聚酯热变形温度高的树脂都有空干性。这些树脂与通用型树脂一样，可以在低温或室温条件下固化，没有特殊的要求，其胶凝时间的长短受所用催化剂的百分含量控制。
- 低收缩、低放热型铸塑用聚酯 铸塑用的树脂要考虑以下的几个特性:(1)固化过程中的低收缩性;(2)要求放热峰值低，避免产生应力变形;(3）不会破裂和起细微的裂纹;(4）透明性好和颜色浅;(5〉具有一定的韧性(可以借掺和柔性树脂提高)。
- 胶衣树脂 胶衣层在复合材料中起着重要的作用，正如人们穿的衣服一样，不仅起保护身体、维持体温的作用，而且起到装饰的效果。作为复合材料的最外层经常要受到磨擦、碰撞等外部机械、化学腐蚀、大气老化等侵袭，直接影响到制品的外观、质量和使用寿命。按照使用要求，胶衣树脂主要分为以下几类:①耐化学腐蚀和抗污染胶。用于耐腐蚀制品的表面;②通用型胶衣。耐沸水、耐磨擦、耐肥皂或清洁剂的腐蚀，具有良好的表面光泽。主要用于人造浴缸、卫生洁具、人造大理石、船舶以及其他一般用途的制品;③光稳定型胶衣。具有优异的耐候性，适用于长期户外使用制品表面的保护涂层;④食品、医药的容器用胶衣。可用于药房、仓库、冷藏室、盥洗室的容器以及食品贮存设备的表面层。用作表面覆盖层的胶衣树脂，要求在与空气接触的条件下，室温下能固化。
- 特殊用途树脂 电气上应用的树脂具有良好的介电性质，广泛应用于无线电和电气工业中，如雷达罩、各种电器仪表壳体，导线的绝缘浸渍胶和灌注胶等。在高温时，其电性能基本上下降不快，较通用型树脂性能优越。光敏树脂这类聚酯树脂在紫外光辐照时，可以由液态转变成固态，可以制作印刷版替代铜锌版用于印刷工业;亦可以制作印刷线路版，光固化涂料、丝网漏印胶等。
三 二甲苯不饱和聚酯树脂的合成机理
二甲苯不饱和聚酯树脂是一-种新型的不饱和聚酯树脂。由于聚酯分子链中部分二元酸和二元醇被二甲苯-甲醛树脂所替代，所以这种树脂具有二甲苯-甲醛树脂和通用不饱和聚酯的双重性质，二甲苯-甲醛树脂的耐水、耐腐蚀、电绝缘性能等方面较好﹔不饱和聚酯可以室温固化，成型工艺方便。
主要反应过程由两部分组成:首先合成二甲苯-甲醛树脂，第二步用二甲苯-甲醛树脂再加工合成二甲苯不饱和聚酯，反应方程式分述如下。
- 二甲苯-甲醛树脂
二甲苯-甲醛树脂简称二甲苯树脂，是二甲苯与甲醛在硫酸催化剂作用下反应而得。生成树脂分子的反应由①、②、③和④组成，分子量一般为350 ~ 700，即含有3~6个二甲苯环，苯核被醚键(—CH,OCH一)、亚甲基键一CH一,缩醛键(—-CH,0(CHO), CH,--)所连结,树脂中的上述含氧键在酸性催化剂存在下,可与羧酸反应,生成二甲苯不饱和聚酯。
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