VER樹脂(乙烯基酯樹脂)綜合了環(huán)氧樹脂與不飽和聚酯樹脂兩者的優(yōu)點，以其優(yōu)異的耐腐蝕性能、機械性能及良好的工藝性能得到了廣泛的應(yīng)用[1]。VER樹脂在手糊、RTM工藝中應(yīng)用十分廣泛，但由于凝膠時間的局限，使其在某些方面的應(yīng)用受到了限制。本文在不影響樹脂固化性能的前提下，加入相應(yīng)助劑以調(diào)節(jié)凝膠時間，取得了較好的效果，使其在大型制品及需要較長凝膠時間的制品的生產(chǎn)中應(yīng)用成為可能。

2、實驗與討論

2·1原材料

       實驗應(yīng)用原材料為乙烯基酯樹脂，PH值約為6.4；191不飽和聚酯樹脂，PH值約為3；促進劑為環(huán)烷酸鈷Cobalt(I)Naphthenate，縮寫為Co(I)Nap，鈷含量為0.55%；固化劑為過氧化甲乙酮，活性氧含量9%；2，4-戊二酮(乙酰丙酮)，分析純；偶聯(lián)劑為KH550。

乙烯基酯樹脂常用環(huán)烷酸鈷/過氧化甲乙酮作為固化體系，過氧化物(引發(fā)劑)在環(huán)境溫度下，能夠迅速被金屬離子(促進劑)分解，反應(yīng)式如下：

反應(yīng)式

其中，ROOH為引發(fā)劑；Co(Ⅱ)L2與Co(Ⅲ)L3為促進劑；ROO·(RO·)為自由基；L為向心配位體，如環(huán)烷酸鹽或異辛酸鹽。式(1)與式(2)中氧化還原引發(fā)劑與金屬離子的反應(yīng)在發(fā)生電子轉(zhuǎn)移以前是可逆的。反應(yīng)速率取決于金屬離子的自身轉(zhuǎn)化能力，也就是Co(Ⅲ)/Co(II)的潛在的成電子對能力以及向心配位體與金屬離子結(jié)合的能力。

       2·2·1阻聚劑對苯二酚對凝膠時間的影響

       阻聚劑與引發(fā)劑分解而產(chǎn)生的游離作用使后者失去活性，聚合反應(yīng)要到阻聚劑完全消耗時才能進行，聚合過程產(chǎn)生誘導(dǎo)期，阻聚能力的大小與其在樹脂中的濃度成正比[2]。常用的對苯二酚就屬于這類阻聚劑。將對苯二酚的比例由萬分之零點五提高到萬分之二點五時，凝膠時間(促進劑4%、固化劑4%)由8min延長到了約18min，凝膠時間延長2倍以上。作為一種常用的阻聚劑，對苯二酚具有較強的阻聚作用，所以在生產(chǎn)實踐中可以根據(jù)使用需要調(diào)整其用量以達到控制樹脂體系凝膠時間的目的。

2·2·2偶聯(lián)劑KH550對凝膠時間的影響

KH550為r-氨丙基三乙氧基硅烷，經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，它也會對游離基聚合反應(yīng)產(chǎn)生明顯的阻聚作用。KH550對乙烯基酯/環(huán)烷酸鈷/過氧化甲乙酮固化體系凝膠時間的影響如表1所示。
 

偶聯(lián)劑KH550對凝膠時間的影響

由表1可以看出，室溫條件下在VER樹脂中入0.1%的KH550，其凝膠時間延長約70%，偶聯(lián)劑KH550的加入會大幅度延長VER的凝膠時間，阻聚能力的大小與其在樹脂中的濃度成正比。在促進劑0.6%、固化劑1.5%比例較低的條件下，當(dāng)KH550的用量達0.5%時，其凝膠時間延長了近6倍，隨著促進劑、固化劑比例的提高，凝膠時間的延長有所減少，但仍能達到4倍左右。

 比較表1中的實驗6與實驗9可以看出，當(dāng)固化劑比例由1.5%提高至1.75%時，凝膠時間由446min縮短至249min，表明KH550主要對固化體系中的固化劑施加影響。偶聯(lián)劑KH550直接加入到樹脂膠液中，既能用遷移法[3]對玻璃纖維進行表面處理，提高樹脂對纖維的浸潤性能及增強界面結(jié)合力，同時也可用來調(diào)節(jié)VER樹脂的凝膠時間，這給我們在室溫條件下獲得更長的凝膠時間提供了一種較好的選擇途徑。

2·2·3乙酰丙酮對凝膠時間的影響

眾所周知，鈷離子化合物是有取代傾向的化合物。因此，2，4-戊二酮將會很容易與鈷離子結(jié)合，形成二價鈷或三價鈷的乙酰丙酮鹽Co(Ⅲ)(Acac)3/Co(Ⅱ)(Acac)2。在實驗中，可清晰地觀察到環(huán)烷基與辛酸基團[Cobalt(Ⅱ)NaP/Cobalt(Ⅱ)Oct)]被2，4-戊二酮取代的現(xiàn)象。我們可以通過觀察顏色的變化來證實這一現(xiàn)象，當(dāng)鈷促進劑Cobalt(Ⅱ)Oct)和2，4-戊二酮與MEKP(過氧化甲乙酮)在VER樹脂中混合后，促進劑的顏色由紫色(鈷化合物如Cobalt(Ⅱ)Oct)變?yōu)榫G棕色(Co(Ⅲ)(Acac)3)。