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UPR文集之研究八拉伸2百页门

2022-07-21 14:37:05  德润机械网

UPR文集之研究(八)拉伸(2)

2016年9月2日讯:不饱和聚酯树脂——中文名称:不饱和聚酯树脂;英文名称:unsaturated polyester resin;英文缩写:upr。定义:主链带有碳碳双键的线型聚酯树脂。可由不饱和二元羧酸(或酸酐)、饱和二元羧酸(或酸酐)与二元醇(一般为饱和二元醇)缩聚而成,与乙烯基单体共聚可形成网状体型结构的材料okmart.com。 应用学科:材料科学技术(一级学科);高分子材料(二级学科);塑料(三级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布。据中国牛涂网,NTW360.comhttp://www.coatingol.com专家介绍,不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂,一般是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度),在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种,它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物,经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液;常用于物体表面加厚、固化,使用时如同刷油漆一般,层层加叠,固化过程释放苯乙烯等有害气体。

亦可将实测数据按方程σ=a+bB+cB2求出各常数a、b、c的数值,现采用平均法(4)来确定各常数(同样能得到这种变化规律,就未采用更精确的方法),由于数据较多,按不同的分组可组成很多的三元联立方程,求出不同的常数值,文献(4)认为以数值大小顺序分组得到数值结果较好,按σ数值从大至小分为三组,求得的各常数值为:a=65.158,b=6.0605,c=-0.156,则σ=65.158+6.065B-0.156B2(6)

由(5)、(6)式可见,浇铸体的巴科硬度是拉伸弹性模量与伸长率之间乘积的函数,巴科硬度的不同可改变它们的乘积,(5)、(6)式是多项式曲线,由一阶导数可得到(5)式B=25、(6)式B=19时,σ最大。

1.5、浇铸体拉伸弹性模量和伸长率的乘积与拉伸强度之间的关系

同样利用回归分析方法(3)得到如下的关系式:σ拉=13.501+0.561σ(7)

相关系数r=0.909>0.355(n=31),剩余标准差s=67.687(MPa)。

由(7)式可见,浇铸体弹性模量和伸长率的乘积与拉伸强度也呈线性关系。

1.6、浇铸体拉伸强度与巴科硬度之间的关系

将(7)式改写为:σ=1.783σ拉-24.066

代入(5)式得:1.783σ拉-24.066=33.601+3.538B-0.069B2

则:σ拉=32.343+1.984B-0.039B2(8),同样用一阶导数求出B=25时,σ拉最大。

2、结果分析

本文所有数据来源于同一大类,即渔船用不饱和聚酯树脂,但树脂的醇、酸组合不尽相同,生产工艺过程也不尽一样,浇铸体的成型方法和过程以及后处理条件也都各异,所以上面通过数理统计方法所获得的关系式的常数值有一定的误差,不能用这些关系式进行精确的计算,但是对于这些来源广泛的、工艺各异的船用不饱和聚酯树脂浇铸体仍可得出如下的结论:

树脂浇铸体拉伸的各性能(破坏强度、弹性模量及伸长率)都与巴科硬度有关,即与树脂的固化程度有关,固化越完全则弹性模量越高,反之则伸长率越大。这是因为不饱和聚酯树脂的固化过程即是交联密度增大的过程,固化愈完全,则交联密度愈大,在受拉力作用下,交联密度大时,大分子间相对移动就困难,变形就小,因此弹性模量就大;反之,交联密度小,大分子间相对移动就容易,在拉应力作用下容易变形,故伸长率大。也就是说对一特定的树脂,当它的固化度一定时,伸长率与弹性模量的积也是一定的,这个积与浇铸体的拉伸强度又呈线性关系,若要提高伸长率或弹性模量中的某一性能,可通过改变固化度得到,但另一性能则降低;若要两者都提高,就必须改变树脂的组分配方或合成工艺条件,也就是说要提高拉伸强度。固化度同样影响浇铸体的拉伸强度,由关系式(8)得出,巴科硬度为25时,拉伸强度最大,大于或小于25时拉伸强度都下降,当然这个数值对不同品种的树脂不一定完全相同,但是一般产品的基体树脂浇铸体的巴科硬度都要大于25,也就是说,实际上树脂固化愈完全,拉伸强度也有所降低。我们也可以文献(5)的具体数字来看拉伸强度、弹性模量及伸长率之间的关系,该文中表4-1列出TDE-85与307二种树脂的各二种性能,数据表明拉伸强度高,则弹性模量与伸长率的乘积高,伸长率高,则拉伸强度也高。

3 结 论

(1)浇铸体的固化度直接影响着拉伸性能,固化得愈完全,则弹性模量愈大,而强度与伸长率则有所下降;另外,拉伸强度愈高,则弹性模量与伸长率的积也愈大;

(2)玻璃钢的拉伸性能与基体树脂的拉伸性能有关,因为树脂的性能不是因固化度愈高而所有性能都提高,玻璃钢亦不例外,所以要对玻璃钢所需性能作具体分析而确定固化程度,因为大型玻璃钢产品要达到很高固化度也是很困难的。

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