近年來雖然原材料的緊缺,并造成生產和市場的變化,但隨著應用領域的不斷拓展,日本對樹脂及其制品的要求也在不斷提高,不飽和聚酯樹脂業已擺脫萎縮局面。2002年日本不飽和聚酯樹脂年生產量為48萬噸,比前年減少8%;但2003年超過了50萬噸,開始了恢復發展。
不飽和聚酯樹脂所具有的優良特性,具有優異的耐熱性、耐寒性、耐水性、耐化學藥品性和電性能,并且著色性能也很優良,粘度低,可以得到含浸性好的玻璃纖維增強材料(FRP),多在纖維增強聚合物領域中應用,被廣泛的應用于聚合物的各個領域。在日本,目前不飽和聚酯樹脂約75%用于FRP,其余用于澆鑄型材料(人造大理石、樹脂、板材、紐扣等)、涂料、裝飾板等。
業內專家認為,日本不飽和聚酯樹脂經過增長期進入成熟期。最重要的表現是日本國內各公司對過剩的設備進行整合重組,摸索收益持續上漲的可能性。如大日本油墨化學公司、昭和高分子公司、日立化成工業公司3個公司開展生產合作,三井武田化學公司、日本觸媒公司進行聯合生產并成立新的公司。不飽和聚酯樹脂生產經過協調重組后,需求量不斷增加,應用領域不斷拓寬,對不飽和聚酯樹脂性能的要求越來越高,研究工作更加深入。
去年年底以來,由于國際原油價格的持續走高,加上全球經濟復蘇增加能源消耗和防止資源增加,原材料苯乙烯、苯酐和醇類價格相應提高,使得全球不飽和聚酯樹脂價格上漲。這對日本不飽和聚酯樹脂業來說,機遇遠大于挑戰。2003年日本不飽和聚酯樹脂增長的主要應用方面有:汽車、載重汽車、公共汽車、鐵路運輸以及相關行業增長20.7%,非增強膩子增長11.6%,其它非增強結構材料增長58.6%,非增強的生活必需消費品增長40.9%,非增強的家具增長249.7%。
在不飽和聚酯樹脂研發領域,日本也有很大進展。首先在物理機械性能改善上成果較大,大日本油墨化學工業公司使用鏈端基具有甲基烯丙酰基基團的線型聚酯和含烯鍵式不飽和單體,制成不飽和聚酯灰漿、涂料等組成物,使其拉伸強度達到12.2Mpa、伸長率為200%。研制的-縮二丙二醇-丙二醇-2-甲基-1,3-丙二醇-鄰苯酸酐-馬來酸共聚酯,固化前25℃的粘度低于2.5dPa•s,固化后拉伸強度≥72Mpa、延伸率≥3%。若在不飽和聚酯組成物中引入雙酚型環氧-改性蓖麻油脂后,可使其具有良好的粘合性。由含有烷基醚基團的不飽和聚酯與甲基丙烯酸烷基酯組成的涂料、粘合劑和密封劑等,其固化時間僅為22min。
日立化成工業公司在不飽和聚酯樹脂中引用光聚合引發劑,制成纖維增強塑料產品,0℃固化,硬度達到巴氏25。他們使用自制的不飽和聚酯樹脂與合成纖維和劍麻纖維熱壓成型,制得輕型的模材料,其密度為1.40、彎曲強度為70MPa。而使用Mn<5000的不飽和聚酯樹脂與聚乙烯醇纖維織物/無紡織物熱壓成型的產品,密度為1.1、粘接強度則為68MPa。利用再生的玻璃纖維制成的不飽和聚酯樹脂增強板材,彎曲強度為96.0MPa、彈性模量達8.98Gpa。使用PolysetPS9415、Denla
Styrol、催化劑、MgO和添加劑組成SMC,與玻璃纖維層壓模塑制成廚房臺面,彎曲強度達75MPa。使用同樣的不飽和聚酯樹脂組成的另一種SMC,與聚酯織物/GF層壓模塑,得到平面板材。日立化成合成的不飽和聚酯樹脂添加無機填料制成的電子絕緣材料,用在具有表面張力3.0~3.5Pa的瓷線圈上,粘接強度為23OC時80N。日本u-Pica公司研制出傳導率≤0.1Ω的導電性熱固性不飽和聚酯樹脂多孔復合材料。
耐熱阻燃性研究作為重點得到突破。日立化成工業公司還制成了耐人行不飽和聚酯組成物,該組成物與玻璃鋼沙制成的增強模塑料,在180OC/2h不斷裂。日東紡績公司則制成阻燃型玻璃纖維增強的不飽和聚酯樹脂厚度為0.6~3.0mm的格式面板。昭和高聚物公司通過添加低收縮劑固體,可是不飽和聚酯樹脂組成物的粘接強度達24.5MPa,線向收縮系數降至0.32%。日本孟山都工業化學公司使用聚(醋酸乙烯酯)(DenkaASR
M4)作不飽和聚酯樹脂的低收縮添加劑,研制出收縮僅為0.096%的模塑材料。
為追求產品的透明性、耐腐蝕,日本業界也投入許多精力。日本花王公司則研制出拉伸強度為44.1MPa,透射率為48%,且具有良好耐熱性的雙酚A型不飽和聚酯樹脂人造大理石。TSUDA
KEN等人利用間苯型、雙酚A型或乙烯基酯型的不飽和聚酯樹脂分別制成耐25%NaCl水溶液的玻璃纖維復合材料。
不飽和聚酯樹脂生產經過協調重組后,需求量不斷增加,應用領域不斷拓寬,對不飽和聚酯樹脂性能的要求越來越高,研究工作更加深入。
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