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摘要：本文对不饱和聚酯树脂的生产工艺进行了分析，主要分为两个部分内容。其一为概述生产工艺，包括通用型生产工艺简介、生产工艺流程以及产品质量指标。其二为原材料对不饱和聚酯树脂性能影响状况的分析。
关键词：不饱和聚酯；树脂；生产工艺
随着玻璃钢行业的蓬勃发展，我国对不饱和聚酯树脂的需求量亦呈不断扩大的趋势。生产不饱和聚酯树脂，需要生产者较为准确地把握生产工艺的各个环节，并透彻了解各类因素可能对不饱和聚酯树脂性能的影响，以此探索出高质量聚酯树脂的生产技术。本文即由此入手展开了对不饱和聚酯树脂生产工艺的分析，希望能够为相关生产实践提供一定的借鉴参考。
1 不饱和聚酯树脂生产工艺概述
1.1 通用型生产工艺简介
通用型不饱和聚酯树脂主要由丙二醇、苯酐、顺酐等按照科学的配比，并在特定的温度（160～210℃之间）进行缩聚制得，随机再向其中加入阻聚剂、石蜡、苯乙烯、光稳定剂等，让它们在70～80℃的温度下混溶，由此而得到的具备一定粘度的液体树脂成品。此类树脂的耐温性与耐腐蚀性较强，可以在工业生产的很多领域得到应用。
1.2 生产工艺流程
生产工艺控制参数的具体情况如下表1所示：
表1 生产工艺控制参数
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1.3 产品质量指标
产品质量指标的具体数据如下：外观方面主要呈淡黄色，属于较为透明的液体；酸值方面，具体参数为27～37mgKOH/g；粘度方面，此处以25℃条件为标准，具体参数为2～5p；胶凝时间方面，此处仍以25℃为准，具体参数为12～30min；固体含量方面，具体参数为59%～67%；热稳定性方面，若处在80℃以下主要是24h，若处在25℃以下则为6个月。
2 原材料对不饱和聚酯树脂性能的影响
2.1 二元酸对不饱和聚酯树脂性能的影响
（1）不饱和二元酸（酐），顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸属于工业中较为常见的类型，此类不饱和二元酸可以将不饱和双键提供给聚酯，如此便可在一定条件下使之同苯乙烯单体进行交联共聚。较之于顺式双键，反式双键在树脂固化过程中要更为活泼，能够对固化反应起到积极促进作用，因而，反丁烯二酸能够使得不饱和聚酯树脂不论是在固化速率亦或是固化程度方面，均处在较高水平，且聚酯分子链的排列亦较为规则。然而，顺酐具有低熔点、缩水量较少的显著优势，加之其在高于180℃的缩聚时可以将顺式双键有效转化为反式双键，最终得到的聚酯在性能方面高度相近于反酸，有基于此，顺酐应用在实际生产中的情况较为普遍。
（2）饱和二元酸（酐），邻苯二甲酸酐（苯酐）属于工业中较为常见的类型。把苯酐引入到聚酯分子链之中，可以有效地降低不饱和双键密度，从而赋予固化后的树脂以一定柔韧性。除此之外，苯酐还可以对聚酯的结晶倾向起到一定的抑制效果，芳环结构又让其更好地与交联单体苯乙烯相溶。
（3）苯酐与顺酐的比例。不饱和双键密度与苯酐同顺酐比例（PA/mA）呈反向变动的关系，一方面，随着该比例的逐步缩小，此时聚酯的活性与刚性均得到了较大强化，聚酯树脂的胶凝时间以及粘度得到降低的同时软化点与体积收缩率则提高了；另一方面，随着该比例的逐步增加，双键的密度会逐渐降低，聚酯的柔性则会提升，但是会因为交联的不足而引起固化树脂强度的降低，使得制品的力学性能不佳。在实际的生产过程中，主要以1:1比例最为合宜。
2.2 二元醇对不饱和聚酯树脂性能的影响
进行不饱和聚酯树脂的合成，通常使用二元醇，现阶段工业生产上最常用的二元醇类型主要有1，2～丙二醇、乙二醇以及一缩二丙二醇等。聚酯的柔性与二元醇之中的亚甲基呈正向变动关系，即亚甲基数量越多，则其柔性相对较高。然而，随着分子链中醚键数量的增加，固化树脂的耐水性以及电性能会有所降低，因而在实践中多采用复合醇，而不单独使用。由于不对称的甲基存在于1,2～丙二醇的分子结构之中，使得聚酯的结晶倾向较小，并增强了其同交联单体苯乙烯的相容性。乙二醇的结构往往较为对称，会强化所制得聚酯的结晶倾向，并使之同苯乙烯的相容性不佳，在静置时容易出现分层的情况。为了优化该问题，主要通过下述两种方式进行：（1）使用乙酸酐，从而使得不饱和聚酯树脂的端基乙酰化，以此实现对端基的封闭；（2）使用部分丙二醇，让其取代乙二醇，也就是使用混合醇。
2.3 原料酸与醇过量对不饱和聚酯树脂性能的影响
醇类的使用在生产中极易因产生挥发现象，因而对于挥发所产生的损失，需要进行必要的补加。同时应注意，酯化反应属于一种可逆反应，而醇过量则可有效地促进酯化反应。二元醇过量会降低聚酯聚合度，从而导致分子量与粘度变小， 聚酯及其固化制品的性能会受到较大程度影响，有基于此，在实际生产过程中通常使用二元醇过量5%～10%（摩尔）。大量相关实践表明，按此方式制得的不饱和聚酯树脂，其聚合度为7～8，分子量则处在2000～2500范围内，酸值则为25～30mgKCH/g，具备较为优良的物理力学性能。
2.4 交联单体对不饱和聚酯树脂性能的影响
交联剂是指可以同不饱和聚酯进行交联共聚的单体，由于交联剂的分子结构内普遍具有π键或是共轭大π键，属于一种能够聚合的活性基。交联剂使用会对树脂的强度以及硬度产生重要影响，在工业上较为常见的交联剂为苯乙烯，缘其经济性与获取的便捷性优势。使用30%～40%的苯乙烯可以让聚酯树脂达到最佳机械性能，但是苯乙烯含量过大乃至超出最大限度时，会加剧固化树脂的脆性，同时引起其粘度的降低。
2.5 聚酯化过程中惰性气体通入的作用
聚酯化过程中通入惰性气体，通常可以起到下述几个方面的作用：（1）保护作用，主要通过将反应釜内的空气予以排出来防止缩聚物同空气中的氧产生氧化裂解现象，影响到树脂制品的成色与粘度；（2）搅拌作用，如将CO2等惰性气体通入到反应物料之中，可以鼓泡从而发挥一定的搅拌作用；（3）排出水分，惰性气体的通入与排出可以将反应中的部分副产物中的水分带走，让缩聚反应更好地进行。
2.6 阻聚剂、石蜡、光稳定剂对不饱和聚酯树脂性能的影响
（1）阻聚剂的影响，通常而言，在高温、常温状态下可以对聚合反应发生起到有效阻止作用，从而延长树脂的贮存期。以对苯二酚这一活性较强的阻聚剂为例，聚酯同苯乙烯混溶过程中，阻聚剂能够耐受的温度高达130℃，且可保证1min之内不发生共聚反应。一般来说，阻聚剂的用量以树脂量的0.01%为宜，如若用量过多则极易引发胶凝时间过长的问题，若是过少则又无法有效延长贮存期。
（2）石蜡的影响，将石蜡加入至不饱和聚酯树脂之中，可以使其在树脂的贮存过程中析出，并浮于树脂表面，进而达到隔绝空气的效果，这样可以有效地防止苯乙烯挥发，通常用量控制在0.035%。
（3）光稳定剂的影响，多选择紫外光吸收剂，通过对紫外光的有效吸收，从而防止光氧化裂解反应的发生，可以切实保障树脂制品的成色、完整度、电气性能等，通常用量控制在0.25%～1%。
3 结语
不饱和聚酯树脂的生产，需要对生产工艺的流程及控制参数有着完整且透彻的了解，并明晰各类原材料，如二元酸、二元醇、原料酸与醇过量、交联单体、惰性气体、阻聚剂、石蜡、光稳定剂等可能对不饱和聚酯树脂性能的影响，以此切实提升不饱和聚酯树脂的生产效率与生产质量。
参考文献
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