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出版者:化学工业

作者:赵奕斌

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-2

价格:32.00元

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isbn号码:9787502529635

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• 不饱和聚酯树脂
• 树脂材料
• 复合材料
• 高分子材料
• 材料科学
• 应用技术
• 化学工程
• 涂料
• 粘合剂
• 塑料

《不饱和聚酯树脂及其应用》 书籍简介 本书系统深入地探讨了不饱和聚酯树脂（UPR）的化学结构、合成方法、性能特点及其在各个工业领域的广泛应用。旨在为读者提供一个全面而详实的知识框架，使其能够深刻理解UPR的本质，并有效地将其应用于实际生产与研发中。 第一部分：不饱和聚酯树脂的化学基础 本部分将从不饱和聚酯树脂最基础的化学概念入手，逐步深入其复杂的分子结构与反应机理。 单体与聚合机理： 多元醇与多元酸/酸酐： 详细介绍构成UPR骨架的关键单体，包括不同种类的二元醇（如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、二乙二醇等）和二元酸/酸酐（如邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸酐、马来酸酐、富马酸、己二酸等）。分析不同单体结构对聚合物性能的影响，例如，脂肪族二元醇带来的柔韧性，芳香族二元醇带来的刚性和耐热性。 不饱和度来源： 重点阐述引入不饱和度的关键单体，如马来酸酐、富马酸、衣康酸等，以及它们在聚合物链中的排列方式。解释不饱和双键的存在如何为后续的交联固化奠定基础。 缩聚反应： 详细讲解UPR的合成过程——缩聚反应。从反应动力学、催化剂选择（如四丁基钛酸酯、氧化锑等）、反应温度、反应时间等角度，剖析影响聚酯化程度和分子量分布的关键因素。阐述不同合成工艺（如间歇法、连续法）的优缺点。 链终止剂与分子量控制： 讨论如何通过引入链终止剂（如单官能度醇或酸）来控制聚合物的分子量，以及分子量对UPR加工性能和最终产品性能的影响。 共聚与改性： 介绍通过共聚引入其他单体（如丙烯酸酯、环氧基团等）来改性UPR的性能，以获得更优异的耐化学性、耐候性、阻燃性等。 不饱和聚酯树脂的分子结构与性能关系： 主链结构： 分析聚酯链中饱和和不饱和单元的比例、脂肪族与芳香族单元的比例如何影响UPR的玻璃化转变温度（Tg）、力学性能（拉伸强度、弯曲强度、冲击强度）、溶解性以及耐化学性。 交联结构： 详细阐述UPR通过不饱和双键与活性单体（如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等）的自由基共聚反应进行固化的过程。解释交联密度如何影响树脂的硬度、耐溶剂性、耐热性以及脆性。 添加剂的影响： 介绍各种助剂在UPR中的作用，如引发剂（过氧化物）、促进剂（钴盐）、阻聚剂（醌类）、填料（碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维等）、增韧剂、阻燃剂、颜料等。分析这些添加剂如何影响UPR的固化速度、加工性能、力学性能、阻燃性能以及外观。 第二部分：不饱和聚酯树脂的固化与性能 本部分将聚焦于UPR的固化过程及其形成的固化物的性能特征。 固化机理与过程： 自由基聚合： 深入解析UPR在引发剂（如过氧化物）和促进剂（如钴盐）协同作用下，与活性单体（通常是苯乙烯）发生的自由基链式共聚反应。详细阐述反应的引发、增长、链转移和终止过程。 固化速度控制： 讨论温度、引发剂/促进剂的种类与用量、活性单体的种类与用量、阻聚剂的存在等因素对固化速度的影响。介绍如何通过优化配方和工艺参数来控制固化速度，以适应不同的加工需求。 放热效应： 阐述UPR固化过程中伴随的放热现象，及其对固化程度、内部应力产生的影响。讨论如何通过控制放热速率来避免过高的固化温度，保证产品质量。 固化缺陷： 分析常见的固化缺陷，如欠固化、过固化、内应力、开裂等，并探讨其产生原因和预防措施。 固化物的性能评估： 力学性能： 详细介绍UPR固化物的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率、硬度（洛氏硬度、肖氏硬度）、弹性模量等关键力学指标的测试方法和评估标准。 热性能： 阐述UPR固化物的热变形温度（HDT）、维卡软化温度（VST）、玻璃化转变温度（Tg）、热导率、热膨胀系数等热性能参数的意义及其测试方法。 化学性能： 评估UPR固化物对酸、碱、溶剂、油类等化学物质的耐受性，包括吸水率、溶胀率、质量损失率等指标。 电性能： 介绍UPR固化物的介电强度、介电常数、损耗角正切等电绝缘性能，及其在电气领域的应用价值。 老化性能： 探讨UPR固化物在光照、湿热、盐雾等环境下的老化行为，包括力学性能、外观、颜色等的变化，以及提高其耐老化性能的途径。 阻燃性能： 介绍UPR的天然可燃性，以及通过添加阻燃剂（如卤系、磷系、无机阻燃剂）来提高其阻燃等级的方法和机理。 第三部分：不饱和聚酯树脂的加工与应用 本部分将重点介绍UPR在各种成型工艺中的应用，以及其在不同行业中的具体应用案例。 UPR的加工工艺： 层压成型： 手糊成型 (Hand Lay-up)： 详细讲解手动铺层、滚压、固化等工艺步骤，适用于大型、复杂形状的制品，如船体、汽车部件、建筑材料等。 喷射成型 (Spray-up)： 介绍喷射设备的工作原理，将树脂和增强材料（玻璃纤维）同步喷射到模具上，适用于生产效率要求较高的中小型制品。 模压成型 (Compression Molding) 与热压成型 (Hot Pressing)： 阐述在压力和温度下，将预浸料或模塑料填充到闭合模具中进行固化的工艺，适用于生产高精度、表面光洁度好的制品。 传递模塑 (Resin Transfer Molding, RTM)： 介绍将树脂注入预先铺好增强材料的闭合模具中的工艺，适用于生产复杂结构、具有较高力学性能的制品。 真空辅助成型 (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding, VARTM)： 在RTM基础上引入真空负压，进一步提高制品的致密性和力学性能，减少树脂用量。 浇注成型： 开放模具浇注： 适用于制作平板、片材等简单形状的制品。 闭合模具浇注： 如旋转浇注、离心浇注等，适用于制作管材、罐体等中空或圆形制品。 拉挤成型 (Pultrusion)： 介绍将连续玻璃纤维浸渍树脂后，通过加热的模具挤出的工艺，适用于生产连续性的型材，如格栅、杆件等。 缠绕成型 (Filament Winding)： 介绍将浸渍树脂的纤维丝带按照预设路径缠绕在芯模上的工艺，适用于生产压力容器、管道等。 胶衣技术 (Gelcoat)： 详细阐述胶衣在模具表面的应用，以及其对制品表面光洁度、耐候性、耐化学性等方面的重要作用。 后处理与修饰： 介绍固化后的打磨、抛光、喷漆、组装等后处理工艺。 UPR在各行业的具体应用： 建筑与家居： 人造石与实体面材： 阐述UPR与填料（如氢氧化铝、碳酸钙）的复配，制作出性能优异的人造石，广泛应用于台面、墙面、装饰件等。 卫浴产品： 浴缸、淋浴房、洗脸盆等。 门窗框、管道： 优异的耐腐蚀性和绝缘性。 玻璃钢结构： 隔断、围板、储罐等。 交通运输： 汽车零部件： 车身面板、保险杠、内饰件、发动机罩等，可实现轻量化和一体化成型。 船舶制造： 船体、甲板、内饰件等，玻璃钢材料具有耐腐蚀、重量轻、强度高的优点。 轨道交通： 车厢内饰、座椅、车体结构件等。 电气与电子： 绝缘材料： 变压器、电动机、开关设备等的绝缘部件。 电子元件封装： 电子元器件的保护性外壳。 照明器具： 灯罩、灯具外壳等。 防腐蚀应用： 储罐与管道： 用于储存和输送腐蚀性介质，如酸、碱、盐溶液等。 化工设备： 反应釜、塔器、填料等。 海洋工程： 防腐涂层、海洋结构件等。 其他领域： 体育用品： 冲浪板、滑雪板、船桨等。 航空航天： 部件轻质化需求。 风力发电： 塔筒、叶片等。 艺术品与模型： 雕塑、装饰品、模型制作等。 第四部分：UPR的环保与发展趋势 本部分将关注UPR的环保问题，并展望其未来的发展方向。 环境友好型UPR： 低挥发性有机化合物（VOCs）树脂： 探讨如何通过调整活性单体种类、降低苯乙烯含量、开发新型低VOCs单体等方法，减少VOCs排放。 水性UPR： 介绍水性UPR的研发进展和应用前景。 可回收与生物降解UPR： 探讨UPR的可回收利用技术和开发生物基UPR的可行性。 高性能化与功能化： 纳米改性UPR： 引入纳米填料（如纳米碳管、石墨烯、纳米粘土等）以提高力学性能、阻燃性、导电性等。 生物基UPR： 利用可再生资源（如植物油、淀粉等）合成UPR，实现可持续发展。 特种功能UPR： 开发具有自修复、导电、导热、抗菌等特殊功能的UPR。 智能化与自动化生产： 自动化生产线： 介绍UPR生产和加工过程的自动化技术，提高生产效率和产品质量。 过程监测与控制： 应用先进的传感器和控制技术，实现对UPR生产和固化过程的实时监测与优化。 本书力求以严谨的科学态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例，为读者全面展现不饱和聚酯树脂这一重要的聚合物材料。无论您是初学者、工程师、研究人员还是相关从业者，本书都将是您深入了解和掌握不饱和聚酯树脂及其应用不可或缺的参考。

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我主要从事的是特种涂料和胶粘剂的研发工作，过去我们主要依赖环氧树脂体系。但是，翻阅这本书后，我开始重新审视不饱和聚酯树脂在这个领域的潜力。书中关于“快速固化体系”和“低VOC排放配方”的章节，简直是为我量身定做的。它深入探讨了如何利用特殊的受阻胺或硫醇-烯化学来设计超快速固化的体系，这在对施工速度要求极高的场合具有革命性的意义。更重要的是，书中对树脂在不同基材上的附着力提升机制进行了深入探讨，特别是针对金属和某些工程塑料的表面改性方法，提供了许多基于化学偶联剂的创新思路。这些内容远超出了传统意义上对“树脂”的理解，更像是关于界面化学和表面能控制的专著。这种跨学科的视角，极大地拓宽了我对现有材料体系的想象空间，让我看到了许多未被充分开发的性能潜力。

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这本书的参考文献和引文系统做得非常出色，显示出作者深厚的学术功底和对领域内最新进展的全面把握。我发现它不仅收录了上世纪中叶的经典理论奠基性文献，更包含了近五年内国际顶级期刊上关于新型共聚单体和高性能交联剂的研究成果。对于希望进行前沿研究的学者而言，这本书充当了一份极为高效的文献综述工具。例如，关于生物基不饱和聚酯的研究部分，作者详尽对比了不同来源的生物基酸和醇在聚合性能上的差异，甚至连产物的生物降解特性测试方法都进行了归纳。这种对知识广度与深度兼顾的平衡处理，使得这本书既可以作为本科生的教材，也可以成为资深研究人员的案头参考书。它提供了一个坚实的基础，同时又不断引导读者去探索尚未完全解决的科学难题，真正做到了“授人以渔”。

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这本书绝对是为那些渴望深入了解当代高分子材料世界的人准备的。我原本以为我对树脂的基础知识已经有了不错的掌握，但翻开《不饱和聚酯树脂及其应用》后，才意识到自己所知甚微。它不仅仅罗列了化学结构和合成路线，更深入地剖析了从单体选择到聚合反应动力学的每一个微小环节，那些关于催化剂体系的优化和交联密度调控的章节，简直是打开了一扇新世界的大门。特别是对于不同类型的引发剂在不同温度下的反应特征对比分析，数据详实且逻辑缜密，完全可以作为实验室操作的指导手册。书中对各种改性技术，比如阻燃改性、耐候性提升的策略，给出了非常前沿的见解，不再是那种老生常谈的填充剂添加，而是深入到了分子层面的界面设计与相容性解决。对于需要进行配方开发的工程师来说，这本书的价值不言而喻，它提供的不仅仅是知识点，更是一种解决实际工程问题的思维框架。我尤其欣赏作者在讨论应用案例时，那种将理论基础与最终产品性能紧密结合的叙事方式，让人读来酣畅淋漓，仿佛亲身参与了那些复杂的材料设计过程。

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我是一个对材料科学的宏观应用更感兴趣的读者，这本书在“应用”部分的详尽程度，着实让我感到惊喜。我一直很好奇，为什么有些FRP制品在海洋环境下表现出超乎寻常的耐久性，而另一些却容易水解。这本书终于给出了一个全面的解释，它详细对比了不同玻璃纤维表面处理剂与树脂基体的浸润机制，以及在长期湿热老化过程中，界面脱粘的微观表现。对于建筑和土木工程领域的应用，书中对大跨度结构件的蠕变和应力松弛的分析，也极为到位，特别是涉及到纤维排列对长期承载力的影响，那些复杂的有限元模型简化和参数选取，讲解得清晰易懂。此外，关于复合材料的回收和环境友好型树脂的开发趋势，作者也给予了足够的篇幅，这显示出作者不仅关注当前技术，更着眼于未来的可持续发展。我甚至发现了一些关于3D打印用特种不饱和聚酯树脂的初步探讨，这在同类专业书中是相当少见的深度和广度。

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作为一名刚刚接触高分子合成的学生，我原以为这会是一本晦涩难懂的“天书”，但阅读体验出乎我的意料。作者的叙述风格非常注重循序渐进，从基础的化学计量到复杂的自由基链增长机理，每一步都配有清晰的图示和简洁的公式推导。尤其赞赏的是，书中对于常见操作中可能出现的“陷阱”——比如局部过热导致的凝胶化、或者引发剂失效导致的聚合不完全——都做了详尽的故障排除分析。这种“避坑指南”式的讲解，对于初学者来说简直是无价之宝。而且，书中对不同温度和压力条件下反应釜的设计考量也有涉及，这使得理论学习能快速地与实际工业生产的放大效应联系起来。读完关于反应动力学的部分，我对如何精确控制反应终点和分子量分布，有了非常直观的理解，而不是停留在书本上抽象的定义。

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