不饱和聚酯树脂固化过程测量及动力学分析

不饱和聚酯树脂固化过程测量及动力学分析

简介

聚酯是一类缩聚物，主链结构中含有酯基官能团。线性不饱和聚酯树脂是常见的玻璃纤维增强的工程塑料，经过固化后，树脂通常比较坚硬并且较脆，常用在风车和汽车上。

测试条件

温度范围：20…250°C                 

样品质量：10.48mg（5K/min）、10.68mg（10K/min）、9.75（20K/min）               

升温速率：5、10、20K/min                       

坩埚：铝，密闭                             

气氛：N2，20ml/min     

图 1 树脂固化的DSC曲线

结果和讨论

在120°C到200°C范围内出现两个到三个树脂放热峰（图1）。第一步固化放热是自催化反应发生在138.1°C（5K/min），145.8°C（10K/min）和154.1°C（20K/min），第二步放热峰不是很明确，只出现在5K/min和10K/min的测试中。第三步放热峰分别出现在166.5°C（5K/min），174.7°C（10K/min）和183.9°C（20K/min）。

图2和3是对树脂固化三次测试后的动力学分析结果，固化反应模型是三步反应AàBàCàD，经过对动力学参数优化后，动力学软件可以用来模拟任何温度程序下的反应过程。

图 2  动力学分析

图 3 动力学模型参数