实验18不饱和聚酯树脂的合成及其玻纤增强塑料的制备 实验目的 1、掌握不饱和聚酯树脂的聚合机理和制备方法 2、掌握玻璃纤维增强塑料（玻璃绑）的制备方法 基本原理 山二元羧酸和二元醇经过缩聚反应而生成的聚合物称为聚酯。当聚酯分子结构中含有非 芳香族的个胞和键时，又被称为个饱和聚酯。通常情况下缩聚 应 束后，趁热加入一定显 的活性单体配制成一定粘度的液体树脂，称为不饱和聚指树脂。纤维增强塑料中，热固性树 脂的应用品种很多，其中不饱和聚喵树脂的用量最大。 不饱和聚指是山不饱和二元酸或其酸酐与多元醇经缩聚反应制得的聚合物。二元酸或酸 任主要有：顺丁烯一酸、反丁烯一酸、师丁烯一酸酐。醇主要包括：乙一醇、12一丙一醇 丙三醇等。最常用的不饱和聚酯是山顺丁烯二酸酐和1,2一丙二醇合成的，共反应机理女 酸酐开环并与轻基成 HO=CH HOCH.CH OH 0.0 HO-B-CH-CM-B-O-CM.CM-OH 形成的羟基酸可进一步进行缩聚反应，如羟基酸分子间进行缩聚 2HO-8-CH-CH-8-O-CH.CH-OH Ho-B-CH-CH-B-O-CH.CM 0-8-CH-CH-B-O-CMCMO+ 或者羟基酸与二元醇进行缩聚反应 9 HO-C-CH=CH-C-O-CH2CH2OH HOCH2CH2OH MO-CH.CH:0--CH-CH-3-0-CM.CHOMM 在实际生产中，为了改进不饱和聚皆最终产品的性能，常常加入一部分饱和二元酸（或 其酸肝)，如邻苯二甲酸新，一起共聚。 三、 主要仪器和试剂 1、主要试剂 名称 试剂 规格 单体 顺丁烯二酸 AR 邻苯二甲酸酐 AR
1,2一丙二醇 AR 装子烯 引发剂 过氧化苯甲酰 其它 对苯二 AR 二甲苯胺 AR 邻苯二甲酸二辛酯 AR 氢氧化御一乙醇溶液 自制 玻璃纤维方格布 聚丙烯薄顺 注：顺丁烯二酸肝有毒，不要接触皮肤。顺丁稀二酸酐及邻苯二甲酸肝易吸水，称量时 要快，以保证配比准确。 2、主摆仪兴 250ml磨口四颈瓶 300mm球形冷凝器一、30n m直形冷凝器一只、100ml油 水分离器一只、蒸馏 150℃，200℃温度计各 一只，250ml广口试剂瓶一只、250m 推形瓶二只、加热、控温、搅择装背（一套）、平板玻璃、烧杯、利刀、CO钢瓶。 图214不泡和聚酯合成装胃 四、实验步蜜 不饱和聚树脂的合成 1、将干净的豉璃仪器按实验装胃图安装好，并检查反应瓶磨口的气常性。 2、在250l四颈瓶中依次加入顺丁烯二酸酐9.8g邻苯二甲酸酐14.8g,丙二醇9.2g 热升温，并通入氨气保护。同时在蒸馏头出口处接上直形冷凝管，并通水冷知，用25ml已 干燥称重的烧杯接受馏出的水分， 3、30min内升温全80℃，充分搅拌，15h后升温全160℃，保持此温度30min后，取 样测酸值。逐渐升温全190一200℃，并维特此温度。控制蒸馏头温度在102℃以下。每隔 1h测一次酸值。酸值小于80(mgKOH/g)后，每0.5h测一次酸值，直到酸值达到40士2 (mgKOH/g)
4、停止加热，冷却物料至170~180℃时加入对苯二酚和石蜡，充分搅拌，直全溶解。 待物料降温仝100℃时，将称量好的苯乙烯迅速倒入反应瓶内，要求加完苯乙烯后的物料温 度不超过70℃，充分搅拌，使树脂冷却到40℃以下，再取样测一次酸值。 5、称量馏出水，与理论出水量比较，估计反应程度。 玻璃纤维增强塑料的制备 1、在烧杯中，将不饱和聚脂树脂100份，过氧化苯酰一邻苯二甲酸二辛脂糊4份，二 甲苯胺0.01份，混合并搅拌均匀，备用。 2、裁剪100mm×100mm的玻璃布|块，备用。 3、在光洁的玻璃板上，铺上一层玻璃纸，再铺上一层玻璃布，用利刀刷上一层树脂， 使之渗透，小心驱逐气泡，再铺上一层玻璃布，反复此操作，直到所需厚度，最后再铺上一 层玻璃纸，跳遂气泡，并压上适当的重物。 4、放置过夜，再于100一150℃烘2，产品俗称玻璃钢(FRP). 酸值测定方法 精确称取1g左右树脂，置于250ml锥形瓶，加入25ml丙酮，溶解后加入3滴酚酞指 示剂，用浓度为0.1mo/L的氢氧化御一乙醇标准溶液滴定至终点。酸值山下式计算得到： 酸值- 56.1WV e (mgKOH/g) 式中，N一氢氧化御一乙醇标准溶液的浓度(mo/L) V一消耗的氢氧化御一乙醇标准溶液的体积(m) w—样品的重量(g) 五、 结果与讨论 1、实验过程中，不断检测酸值的目的是什么？为什么？ 2、1果将实验中所用的CO2气体改成N2,可杏？有什么异同点？ 3、实验中强调的几个温度，如102℃，70℃，40℃，其必要性是什么？ 4、苯乙烯的作用是什么？果不用苯乙烯，玻璃钢的性能会有什么变化？ 六、背景知识 不饱和聚脂山二元不饱和酸、二元饱和酸的混合物与接近等摩尔的二元醇或环氧化合 物，经缩聚反应合成的线形低分子聚合物。山于不饱和聚脂分子中含有不饱和双键，在自山 基引发剂的作用下可以发生自山基聚合，形成体型结构。在工业中，多加入乙烯基单体，形 成具有聚合活性的溶液，然后浸渍玻璃纤维，最后固化成玻璃纤维增强塑料制品，俗称玻璃 钢。 不饱和聚脂玻璃钢主要用来制造小型船舶、浴缸、容器等。尘产大型制件，可采用喷涂 的方法：生产小型制品，可以玻璃纤维短绒为填料，直接加热模压成型
