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AEROSIL在不饱和聚酯树脂

AEROSIL在不饱和聚酯树脂

不饱和聚酯树脂是由两价或多价醇类与二元酸缩聚合,然后溶解在聚合单体(通常为30-40%的苯乙烯)中制成的。

通过接枝共聚可实现交联反应及硬化。UP树脂的主要应用领域是玻璃纤维增强塑料制品,例如罐、容器、管道、船只、游艇和船舶以及非增强性制品,例如纽扣、人造大理石、填料和粘合剂。

当AEROSIL®气相二氧化硅添加到UP树脂中对其进行粘度或增稠/触变性控制时,加入的浓度通常为1-4%。

AEROSIL在不饱和聚酯树脂-防沉降剂

工艺技术中采用的许多液体系统来自于由固体颗粒悬浮在流体中形成的分散液,例如油漆、修补油灰、油井勘探钻井液和牙膏。

悬浮液的液体和固体之间的比重始终存在差异,这是一个自然规律。其不可避免的结果是两者之间密度高的物质倾向于沉淀下来,而密度低的物质则会上升,原来结合在一起的混合物产生分层。“使用前搅拌均匀”是在这种情况下给出的一个建议!但是,如果使用了AEROSIL®产品,这样的标签可能就过时了,因为AEROSIL®产品可作为防沉降添加剂和分散剂使用。

少量的AEROSIL®气相二氧化硅就可以防止大量的颜料和填料在重力作用下所发生的沉淀。

AEROSIL®气相二氧化硅典型的添加范围是从0.5%到5%(重量)。

AEROSIL在不饱和聚酯树脂-推荐类型
AEROSIL® 产品类型 分散剂
AEROSIL® 200 聚酯胶衣
AEROSIL® 300 高填树脂,SMC
AEROSIL® 380 修补腻子

 

当分散剂的基底液为非烃类,但具有极性时(例如多羟基化合物),建议使用疏水等级的AEROSIL产品。AEROSIL® R 202 和AEROSIL® R 812是经过该体系测试的产品。

AEROSIL在不饱和聚酯树脂-增稠性与触变性

AEROSIL ®气相二氧化硅已被证明在许多低粘度流体中是一个优良的增稠剂,因此,在从牛顿系统转换成假塑性和触变性系统的过程中具有广泛的应用。

然而,并非每个类型的AEROSIL ®产品对每个流体类型都适合!

这背后的奥秘是什么?

如果AEROSIL ®气相二氧化硅分散在液体中,该液体对AEROSIL ®产品表面具有良好的润湿性能,那么AEROSIL颗粒会从液体中吸收分子,直至相对于环境的表面能量达到最小。粒子被一个和周围液体相同的分子组成的表皮紧密覆盖着,倾向于浮在介质中,而非彼此独立,其结果与纯液体相比,只在分散粘度上略有增加。


因此,粒子随着重力作用迅速沉降。这种现象可以在亲水型AEROSIL ®气相二氧化硅的亲水性液体,例如醇、丙酮、极性溶剂中观察到。 

然而,亲水型AEROSIL ®气相二氧化硅分散在非极性液体(例如矿物溶剂油)中时会很容易地将液体转换成凝胶。


相应地,疏水型AEROSIL ®气相二氧化硅会将极性液体转变成凝胶。 

在这种情况下,液体分子不能吸附在AEROSIL ®产品的表面,从而失去了其特性。因此,AEROSIL ®气相二氧化硅粒子倾向于尽量相互吸附,以尽可能减少表面的自由能。这样,在流体介质中就形成了一个随机分布的固体网格。 

这种三维结构表现出粘弹性能,使粘度得到增强,并会或多或少表现出“屈服值”,这取决于添加量。 

沉淀作用被抑制,因为固体颗粒不能在引力场中自由向下移动。(甚至比AEROSIL ®产品尺寸更大、密度更高的粗糙颗粒也被AEROSIL ®气相法二氧化硅网格(例如二氧化钛颜料或锌粉)保持在悬浮液中的。AEROSIL ®气相二氧化硅作为增稠剂使用在胶衣、粘合剂和腻子中较为理想,可以保持系统的均匀性,否则系统将为非均匀混合物)。

剪切发生时,AEROSIL ®气相法二氧化硅网格的阻力被克服,并被分裂成更小的网格,随着流动物漂浮。(表观)粘度的降低是非常显著的,但随着剪切的减少,AEROSIL ®气相二氧化硅网格立即重新排列,其表观粘度再次上升。

液体无论是通过涂刷、喷涂涂覆在基材上还是多孔基材上,其触变性都极其重要。


AEROSIL ®产品的亲水性特点是由表面上的羟基表现出来的,而疏水类型是由长久附着在表面上的有机基团表现出来的(这是通过赢创的专利技术得以实现的)。

使用适合类型和数量的AEROSIL ®气相二氧化硅可实现流变概念,如增稠、剪切变稀、触变性和屈服值等。

推荐的液体树脂增稠剂和触变剂产品

不饱和聚酯树脂是由聚合物树脂和单体组成的,在加工过程中用作稀释剂,在固化反应中用作共聚单体。树脂一般是由乙二醇和邻苯二甲酸与一定比例的不饱和脂肪酸(如马来酸或延胡索酸)组成的。在北美自由贸易区,可能使用双环戊二烯链接到聚合物链上。


作为活性稀释剂,苯乙烯在大多数情况下用来补偿不饱和聚酯树脂的相对非极性。


出于这个原因,选择亲水型AEROSIL ®气相二氧化硅作为增稠剂。AEROSIL ® 200广泛用于层压树脂,而对于胶衣AEROSIL ® 300和AEROSIL ® 380可能具有优势。 

然而,一些具有更高极性的特种聚酯树脂和乙烯基酯树脂需要使用疏水型AEROSIL ®产品作为触变剂。AEROSIL ® R 202在这些配方中具有优越性能,而亲水型AEROSIL ®气相二氧化硅则没有理想的效果。


环氧树脂在本质上是极性物质,也需要使用AEROSIL ® R 202作为触变剂。 

在粘合剂和涂料的配方过程中,在配方要加入许多添加剂。与单树脂体系相比,根据这些添加剂的数量和极性,一个给定类型的AEROSIL ®气相二氧化硅的增稠效率可能被显著改变。因此,必须通过实验选择AEROSIL ®产品的型号和数量,以便找到理想的配方。

AEROSIL在不饱和聚酯树脂-聚酯树脂的透明度

自从人类开始使用建筑材料,如木材、石材或金属,我们的兴趣并没有只集中于这些材料的机械性能,如硬度、强度、韧性,我们也对制成品的外观和装饰价值感兴趣。

这方面的一个很好的例子是玻璃。几个世纪以前,玻璃曾经是棕色或绿色的,但随着时间的推移,玻璃已经发展成高度透明的玻璃纤维,并在现代通讯设备中使用。 

同样,就已发明的塑料而言,对浅色塑料,甚至像玻璃一样清晰的塑料的需求越来越多。


由于聚酯树脂可以以清晰或透明的等级供应,它们被用于如下场合: 

  • 防震工业透明墙壁的玻璃波纹板
  • 钢琴、家具和木地板上的清漆
  • 光纤的透明胶衣
  • 增强塑料制品
  • 装饰表面的彩色涂料或彩色胶衣

 

添加量仅为百分之几的AEROSIL ®产品还增加了这些树脂有价值的属性。观察到的改进包括: 

  • 得到控制的粘度
  • 改进的附着力
  • 增强的硬度
  • 得到控制的光泽

 

AEROSIL ®气相二氧化硅能够到达上述全部效果而不对透明度产生不利影响。

与其它一些颗粒型树脂添加剂相比,AEROSIL ® 200能使透明树脂更加透明,这得益于AEROSIL ® 200的细微粒度。

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