不饱和聚酯树脂性质概论 2

作者：千讯来源：网络转载发布时间：2009-9-27 浏览：

3 ．不饱和聚酯树脂的分类和用途

根据不饱和聚酯树脂的结构可分为邻苯型、间苯型、对苯型、双酚 A 型、乙烯基酯型等；根据其性能可分为通用型、防腐型、自熄型、耐热型、低收缩型等；根据其主要用途可分为玻璃钢（ FRP ）用树脂与非玻璃钢用树脂两大类，所谓玻璃钢制品是指树脂以玻璃纤维及其制品为增强材料制成的各种产品，也称为玻璃纤维增强塑料（简称 FRP 或玻璃钢）；非玻璃钢制品是树脂与无机填料相混合或其本身单独使用制成的各种制品，也称为非增强型玻璃钢制品。

按具体专用品种分类包括有缠绕树脂、喷射树脂、 RTM 树脂、拉挤树脂、 SMC 、 BMC 树脂、阻燃树脂、食品级树脂、防腐蚀树脂、气干型树脂、宝丽板树脂、工艺品树脂、纽扣树脂、玛瑙树脂、人造石树脂、高透明树脂水晶树脂、原子灰树脂等。作为 FRP 表面装饰的防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、模具胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣等。

UPR 的玻璃钢制品广泛地应用于下述领域：

建筑领域：制冷却塔， 8 米 3/ 小时 -3000 米 3/ 小时的横流、逆流、喷射式塔及风筒、风机、收水器等辅件。门、窗、轻型采光建筑、格栅、活动房、冷库、公园亭、台、报亭等。

玻璃钢管、罐、槽等防腐产品及工程：包括大、中、小口径管道、管件、阀门、贮罐、贮槽、格栅、填仓板、塔器、烟囱、防腐地面及建筑防腐等。

玻璃钢车辆：火车双层客车及零部件、窗框、汽车车身、保险杠、火车通风道、弹簧板等。

玻璃钢船艇：包括游艇、救生艇、交通艇、渔船、快艇、舢舨、养殖船、冲锋舟等。

玻璃钢游乐设备：包括大型游艺机、大型水上乐园、儿童乐园。

玻璃钢交通设备、劳保及保安用品：包括公路牌、路标、人行桥、灯具、电缆盒、测量标尺、头盔、收亭、防爆器材、井盖等。

玻璃钢卫生设备：浴缸、洗漱台、便器、镜架、整体卫生间、垃圾箱。

节能玻璃钢产品；包括轴流风机、离心风机、太阳能热水器、风力发电机等。

玻璃钢食品容器：高位水箱、食品运输罐、饮料罐。

玻璃钢城市雕塑、字体、工艺品和贴骨工艺。

玻璃钢家具：包括座椅、快餐桌、成套家具、电话亭、柜台等。

玻璃钢机电、矿用、轻纺产品：包括防护罩、格栅、干式变压器、互感器、高压拉杆、计算机房、电器开关、 SMC 卫星天线、铜箔板、服装模特、通风管道、棉条筒等。

玻璃钢运动器材和音乐舞蹈器材：包括网球拍、双杠、单杠、助跳板、赛艇、道具等。

UPR 的非玻璃钢应用领域大致如下：

浇铸工艺品；包括水晶工艺品、不透明各种造型工艺品等

钮扣：各种聚酯钮扣制品。

人造石：包括人造大理石、人造玛瑙、人造花岗岩等

涂层：包括家俱涂层、钢琴、电视机、收音机外壳、缝纫机台板以及自行车罩光漆等。

原子灰：汽车修补用聚酯腻子等。

其它：包括锚固剂、电器浇铸、增韧剂、粘接剂等

4 ．不饱和聚酯树脂的发展历史

与现有的商业化化工建材类产品如醇酸树脂、酚醛塑料、钢材等产品比较，不饱和聚酯树脂（ UPR ）的发展历史相对要短些。

1933 年，首次在商业上出现了顺丁烯二酸酐（顺酐）产品，这种顺酐产品是通过用五氧化二钒作为催化剂催化苯的氧化物得到的。在这以前，不饱和聚酯树脂实质上还是未知的。顺酐是制造不饱和聚酯树脂的基础原料，顺酐的双键赋予了不饱和聚酯树脂不饱和性。 1930 年以后发明家 Johnson 报导了不饱和聚酯（未加苯乙烯）固化后是一种不溶、难熔的物质，与此同时 Carlton Ellis 发现如果在聚酯中加入单体（如苯乙烯）聚酯在固化程度上会有显著的改变。直到 1941 年，不饱和聚酯树脂才被应用到商业上，实际上那时不饱和聚酯树脂还是比较昂贵的。 1942 年，用玻璃纤维增强橡胶的技术得到了成功应用，才发展到用玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂。同一年，美国橡胶公司首先投产不饱和聚酯树脂，这种技术首次被应用于军事上制造雷达天线罩，其重量轻、强度高、透波性好、制造方便等特点立即发挥了其优势。

1945 年以后，不饱和树脂被推广到民用， 1946 年开始首次用玻璃纤维增强树脂制造船体外壳。但直到 1948 年或 1949 年早期玻璃钢船和玻璃纤维增强材料才真正被用于商业制造，较高的造价是阻碍不饱和平玻璃钢材料发展的重要因素。 1950 年以后，不饱和聚酯树脂在涂料和浇铸等方面的应用有了新的突破，不饱和聚酯树脂的制造技术和成型加工方法也有了重大改进，使聚酯树脂产品得以实现高效率、低成本的大批量生产。 1942 年世界不饱和聚酯树脂的产量少于 1000 吨。十年后，即 1952 年，世界不饱和聚酯树脂产量达到 8600 ； 1962 年达到 10 万吨； 1972 年达到 32 万吨； 1977 年达到 45 万吨； 1984 年达 120 万吨；到 2002 年全世界总产量已超过 250 万吨，这样的数据表明，不饱和聚酯树脂在世界范围内发展是很迅速的。

5 ．我国不饱和聚酯树脂的发展概况

我国不饱和聚酯树脂起步较晚，始于 1958 年，最早在北京、天津、上海等地开始研究与生产。最初品种较单一，是为军工需要而研制投产的。 70 年代初期，玻璃钢制品开始由军工发展到民用，不饱和聚酯树脂产品得到了较快的发展。 1976 年以后，国家实行了改革开放政策，我国玻璃钢工业的迅速发展，带动了 UPR 的品种开发和产量增长。在此期间，许多新品种应运而生，如拉挤树脂、 RTM 树脂、乙烯基酯树脂、 SMC 、 BMC 树脂、腻子树脂、玛瑙树脂、阻燃树脂、喷涂树脂、工艺品树脂等。至 2002 年我国不饱和聚酯树脂产量已达 55 万吨， 2003 年达 71 万吨， 2004 年突破 80 万吨。 UPR 的生产厂家也由原来的十几家增加到 500 家左右。

在技术软件和设备方面，我国先后有十多家大中型企业引进了国外的先进生产技术与装备，加上我国自行开发的 UPR 品种，使国内市场 UPR 品种已超过 100 种，基本上满足了目前国内绝大多数应用领域的需求。表 3 列出了我国 UPR 业引进合资的概况。

表 3 我国 UPR 业引进合资概况

厂名	引进、合资	主要品种
南京复合材料总厂	美国 SILMAR 公司	SMC 、缠绕、玛瑙、拉挤、柔性、胶衣
天津市合成材料厂（天津合材树脂有限公司）	英国 LYN-CHM 公司日本三井株式会社	纽扣、浴盆、人造石材、防腐、粘接树脂、消色促进剂
江苏富菱化工有限公司	江苏富丽日本三菱集团合资	各种玻璃钢用树脂
秦皇岛耀华玻璃钢厂	意大利 ALUSULSSE 公司美国 SOCCT-BADER 公司	拉挤、喷射、缠绕
烟台齐鲁树脂有限公司	美国 RCI 公司	缠绕、 SMC 、胶衣、船用树脂
常州华日新材料有限公司	常州 253 厂与日本 DIC 公司伊藤忠合资	引进日本 DIC 树脂制造技术和 SMC 、 BMC 生产线
金陵 DSM 树脂有限公司	金陵石化公司与瑞士 DSM 公司合资	引进瑞士 DSM 树脂制造技术
番禺国际化工公司	台湾	引进家具及保丽板树脂
昆山耐斯特公司	荷兰 Neste 公司独资	胶衣树脂
天津阿克苏诺贝尔过氧化物公司	荷兰 AKZO 公司	过氧化物

一些国际知名的复合材料原材料企业陆续进入中国市场，如荷兰 AKZO 公司在天津建成过氧化物专业生产厂——天津阿克苏诺贝尔公司；专业生产胶衣的芬兰 NEST 公司也已进入中国市场多年；以乙烯基树脂见长的日本昭和高分子公司则在上海建立上海昭和高分子有限公司；美国 Ashland 公司则更是将其胶衣、色浆、各类 UPR 树脂推向华夏大地。此外，来自祖国岛台湾省的一些企业也争相在大陆投资建厂，上纬（上海）精细化工有限公司的鳞片树脂、环氧地坪为防腐行业增添了一支新的生力军，而且上纬公司的乙烯基树脂与华昌聚合物、昭和高分子和南京 DSM 四家几乎占了全国乙烯基酯树脂总产量的 80% 。长兴化学工业股份有限公司在江苏昆山和广东珠海的子公司 2002 年共产 UPR1.5 万吨，加上连成中山联新化学有限公司的 0.8 万吨和英铭东莞工厂的 1.2 万吨。

由于 UPR 的制造技术与设备的引进，其下游产品 FRP 的加工技术与设备也加大引进与开发力度，基本情况见表 4

表 4 我国引进与自我配套 FRP 加工设备简况

成型加工机械	引进线	国产线	总计
纤维缠绕管罐设备	40	80	120
SMC （ DMC ）技术及设备	13	30	43
拉挤成型技术及设备	20	80	100
RTM 加工技术及设备	80		80
喷射成型设备	350		350
亚克力吸塑技术及设备	20	60	80

随着我国汽车工业和房地产住宅工业的飞速发展，近年来也带动了我国高强度、低收缩 SMC 树脂及片材以及 FRP 拉挤门窗的配套生产及卫生洁具生产。手糊法正逐步被喷射法和缠绕法所代替，人造大理石加工也由过去由胶衣饰面、平面浇铸发展到直接用间苯或乙烯基树脂，与填料配合制块切片抛光所代替。树脂模塑（ RTM ）目前在国内正逐步推广采用，它是一种低成本、工艺先进，性能好、污染少的加工方法。另外加工中采用功能性纤维材料、纳米级硅微粉和中空微珠等填料，近年来在国内也取得了较快的进展。

我国是个渔业大国，水产总量、渔船数量及养殖面积均居世界首位，但在渔船装备技术水平方面，与先进国家相比还有不少差距。目前我国已经完成了 24m 和 33m 拖网渔船的设计制造工作。 24m 玻璃钢拖网渔船已在威海形成批量生产能力， 33m 渔船也已于 1999 年 7 月顺利下水。目前我国有 90 万艘渔船，即需求相当数量 UPR 树脂相配套，其产值是极其可观的。

近年来我国 UPR 在非 FRP 领域的应用分配比例有所提高，目前，我国消费量中约有 60% 为非 FRP 应用，而 40% 为 FRP 应用。这与我国改革开放政策与人民生活水平的提高有直接关系，尤其是近年来我国南方一些沿海地区，各种浇铸工艺品出口量迅速增长，与之配套的不饱和聚酯树脂厂纷纷上马，形成了南方地区以生产非 FRP 用 UPR 为主，北方以生产 FRP 用 UPR 为主的格局。

【责任编辑：韩艳红】

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