聚酯树脂

聚酯树脂是由二元有机酸与多元醇反应形成的合成树脂。马来酸酐是不饱和聚酯树脂中具有二酸官能度的常用原料。不饱和聚酯树脂用于片状模塑料、块状模塑料和激光打印机的墨粉中。由玻璃纤维增强的聚酯树脂（所谓的玻璃纤维增​​强塑料）制成的墙板 （FRP）-通常用于饭店、厨房、洗手间和其他需要可清洗的低维护墙的区域。它们还广泛用于就地固化的管道应用。在此应用中，它们被称为PCO聚酯混凝土外墙。这些通常基于间苯二甲酸，并以高含量（通常高达50％）的苯乙烯含量进行切割。聚酯也可用于地脚螺栓粘合剂，尽管也使用基于环氧树脂的材料。许多公司已经并且继续引入苯乙烯游离体系主要是由于气味问题，但也有人担心苯乙烯是潜在的致癌物。大多数聚酯树脂是粘稠的浅色液体，由聚酯在通常为苯乙烯的反应性稀释剂中的溶液组成^，但也可以包括乙烯基甲苯和各种丙烯酸酯。

不饱和聚酯是由多元醇（也称为多元醇），具有多个醇或羟基官能团的有机化合物与不饱和酸（在某些情况下还包括饱和二元酸）反应形成的缩合聚合物。使用的典型多元醇是乙二醇、包括乙二醇、丙二醇和二甘醇; 使用的典型酸是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和马来酸酐。水、酯化的缩合副产物通过蒸馏连续除去反应，并根据勒·查特里尔（Le Chatlier）原理推动反应完成。通常将不饱和聚酯作为树脂在反应性稀释剂中的溶液出售给零件制造商。苯乙烯是最常见的稀释剂和行业标准。稀释剂可以控制树脂的粘度，并且也是固化反应的参与者。最初的液体树脂通过交联链转化为固体。这是通过在不饱和键上产生自由基来完成的，该自由基在链式反应中传播与相邻分子中的其他不饱和键相连，并在此过程中将它们连接起来。沿着聚合物链，不饱和度通常为马来酸盐和富马酸盐物种的形式。马来酸酯/富马酸酯通常不通过自由基反应自聚合，而是容易与苯乙烯反应。已知马来酸酐和苯乙烯形成交替共聚物，并且实际上是这种现象的教科书。这是尽管市场上加大了诸如加利福尼亚州65号提案之类的替代材料的努力，但苯乙烯仍难以在市场上替代不饱和聚酯树脂成为行业标准的反应性稀释剂，原因之一是。通过添加易于分解为自由基的化合物来诱导初始自由基。这种化合物被称为工业中的催化剂，但引发剂是一个更合适的术语。通常添加过渡金属盐作为链增长交联反应的催化剂，在工业上，这类添加剂被称为促进剂。通常将促进剂理解为降低自由基引发剂的键解离能。钴盐是最常用的促进剂类型。常用的自由基引发剂是有机过氧化物，例如过氧化苯甲酰或过氧化甲乙酮。

聚酯树脂是热固性的，与其他树脂一样，它们会放热固化。因此，在引发剂固化过程中使用过多的引发剂，尤其是存在催化剂的情况下，可能导致炭化甚至起火。过量的催化剂也可能导致产品破裂或形成橡胶状材料。

在许多不同的工业相关市场中使用不饱和聚酯（UPR），但是通常将其用作各种类型复合材料的基质材料。玻璃纤维增​​强复合材料是使用UPR的xxx部分，可以通过SMC、BMC、拉挤成型、就地固化管（在欧洲称为衬里）、长丝缠绕、真空成型、喷涂成型、树脂传递模塑（RTM）以及更多工艺。UPR也可用于非增强型应用，例如胶衣、衬衫纽扣、地雷螺栓、保龄球芯、聚合物混凝土和人造石/人造大理石。

聚酯树脂具有以下优点：

1. 对水和各种化学物质具有足够的抵抗力。
2. 足够的耐候性和抗老化性。
3. 低成本。
4. 聚酯可以承受高达80°C的温度。
5. 聚酯对玻璃纤维具有良好的润湿性。
6. 固化过程中收缩率相对较低，在4–8％之间。
7. 线性热膨胀范围为100–200 x 10 ^-6 K ^-1。

聚酯树脂具有以下缺点：

1. 强烈的苯乙烯气味
2. 比其他树脂（例如两部分环氧树脂）更难混合
3. 如果不采取适当的防护措施，其烟雾，尤其是其催化剂MEKP的有毒性质会构成安全隐患。
4. 不适合粘合许多基材
5. 最终固化很可能比等量的环氧树脂弱