不飽和聚酯樹脂的講座(轉貼）

谷孝明

    不飽和的歷史:

    對于以往的歷史記得不是太清楚,但是因為與醫學有關,所以記得是當時一個醫生為了給病人修補牙齒,想用一種與酚醛樹脂不一樣的,又容易合成的,比較便宜的物品來減少病人的經濟負擔而做出了一種與以前不相同的聚酯樹脂。

    后來慢慢地在三十年代在美國的二個工程師發現了它的很多用途,所以才大量地發展了這種樹脂。后來在二戰時期。因為用不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維做成的船由于比其他材質的船輕,所以速度比較快。因而在戰時占了一些先機,爭取了很好的機會,從而加大了人們對這種樹脂的全新的認識。也可以說這種材料是二戰時期美國的一種密秘武器,由于這種樹脂一些特別的性能，所以在耐腐蝕、浴室、廚房柜、船用、冷卻塔、工藝品、腰線、彩色的屋頂、建筑,現在的主導方向主要是在復合材料方面加大了它的應用范圍。

    經過幾十年的發展,現在的這種樹脂已經從一個比較小的產量發展成一個比較大的一個復合性的行業,從業人員全球大約不下十萬人,美國現在這種樹脂一年的產量大約是八十萬噸,日本現在大約是六七十萬噸,臺灣大約是二三十萬噸,我們國家大約現在已經超過了日本,成為全球第二大不飽和聚酯樹脂產量大國之一,現在這類產品在歐共體也有五十多萬噸的產量,現在這種的產品的投資熱點是在中東國家。

    這種產品的結構現在是質量是日本和美國是第一位的,臺灣次之,在歐共體是瑞典最好,法國和英國次之,德國的產品也不錯,總體上歐共體的質量比我們國家的產品質量要好一些,我們國家的產品的質量是良莠不齊,說起來還是這個工藝品的用戶來造成的,因為工藝品對樹脂的要求不是很嚴格的,所以造成了一些不必要的次品出來,有時有的老板為了急功近利,胡亂的來試產,最后導致產品在反應過程中就報廢了。

    我們國家經過七十年代的引進與攻關,以前的國家在江蘇的253廠,就是現在的亞邦集團是我們國家的第一代產品攻關單位,后來在成都,大慶,廣東,浙江,江蘇,等各地都有廠家生產,當時也是集體制的廠家,現在在我們國家私人企業比較多,我所知的知名企業有江蘇亞邦,浙江天和,廣東國際化工,廣東番禺福田化工,廣東蒙特利,江蘇富凌,廣東南方玻璃鋼總廠,臺灣長興,臺灣國精,廈門海灣化工,山東有一家我不記得名字了,這些都是知名的企業,現在在廣東還有一家外資的,來勢不小,還有很多做原子灰的也是算這個行業里的,不過因為本人在這個行業所處的時間,所在的企業對這些的涉及比較少,所以很多產量大的企業并不知道,但是現在比較有名的,產品能在全國各地暢銷的我知道的也就是這么多,對于質量,在前面的有天河,亞邦,福田,蒙特利,南方玻璃鋼,,富凌,長興,國精,天津的科瑞爾,國際化工。

    現在談一上合成的原料和技術。不飽和聚酯樹脂也是屬于樹脂中一個分枝,隸屬于醇酸樹脂,但是因為它的用途多所以把它單獨的分出來成為一個行業。合成的原材料與醇酸樹脂沒有多少的不同,但是也區別,因為它的最大的好處就是在它的稀釋劑到了最后要參加反應,所以沒有多少溶劑揮發出來,因而屬于環境保護一類的產品吧,但是因為含有苯乙烯,所以受到歐共體強制性地執行環境保護政策,

    合成的原料有飽和酸,不飽和酸,二元醇,不飽和二元醇,助劑,稀釋劑,

    合成主要是熔融聚合,然后冷卻稀釋,最后再有固化劑和促進劑一起參與第二次反應,這樣成為大家能見到的各種不同的產品為大家服務。第二次加工的過程中為了得到很多加強有力的產品可以加些纖維(包括玻璃纖維,碳纖維,麻,棉,以及各種不同的纖維)用以補強,這樣就成為大家所熟悉的復合材料了,

    第二次加工中也可以加一些粉料,這樣固化后就成為大家所熟悉的工藝品,廚柜,建筑裝飾品；

    第二次加工中如果同時加入纖維和粉體料,這樣可以做成很多大家都能見到的桌椅,雕塑,等大家也喜歡的各種產品。第二次加工中如果用上碳纖維做成的游艇,再配上各種不同的先進的儀器,想著在大海中的暢游,想那是富人過的天堂生活吧。

    現在這種產品的投資一個月產四百噸計的話,投資大約固定投資要一百多萬,余下的就是流動資金了,不過現在不宜進入這一行,因為競爭是白熱化的。

    現在都是集團化,產業化的地發展這個行業了,不過現在每年都是以7%的速度在增長。

    現在產品的型號豐富多樣。有191,193,195,196,199,127,168系列,189船用,33,34面用,等不勝枚舉的型號產品。但是主要用在以下方面的：玻璃鋼,船用,冷卻塔用,廚房用,浴室用,屋頂用,工藝品,工程管道,環境保護,等。

    不飽和聚酯樹脂的主體材料的結構與性能之間的關系是現在這個行業的重要的課題三究的方向,現在雖然有了很多種不同的產品,但是不是任何行為是停滯不前的,所以現在油性的,含有苯乙烯的已經受到來自環境污染和社會的挑戰,因而有了一些水性的不飽和聚酯樹脂的出現,但是這不是嚴格意義上不飽和聚酯水性樹脂。

谷孝明

為什么這樣說,因為在我國乃至全世界做水性樹脂的方向現在總體來說也是不明確的,在大自然中,我們所見到的水性樹脂一種是土漆樹,一種就是橡膠樹脂,但是它們的水溶性體系中有一些讓人類受不了的就是土漆樹中含有一種讓人很容易過敏的特殊物質,因為這是增加聚酯與水性體系完全溶解一活性體,但是卻帶來了與環境保護和人類自身的安全的一種不安全的因素,這種物質它能長期的存在,對它嚴重過敏的人,甚至在做成漆膜干燥幾年以后,只要是看遠遠的看到這種物質也就是說只要在空氣中有十億分之八的含量就可以讓人過敏,這就好像有些人去釣魚卻釣不上來魚一樣,因為我們人體身上會揮發出一種物質,只要空氣中的含量超過十億分之八,魚也聞得到這種東西,所以在這方面的安全性受到挑戰,而對于橡膠樹,要想反過來把聚酯溶解在水里,像橡膠溶解在水里一樣也受到一種挑戰,那就是橡膠乳液出來后容易受到氧氣的化合而變黑,這對于一個體系來講,你要在密閉的環境中保護到用完,除非你的加要過程也是真空的,所以這個也不是很真實的一件事,所以突破的難點就是在于,一個讓人安全,一個不受到大氣系統的氧化,這是未來不飽和聚酯樹脂乃至于所有的聚酯樹脂都面對的問題。

    談到性能方面,現在的不飽和聚酯樹脂的性能方面也可以說達到了一個高度,可是這遠遠不能達到需求的目的,因為有很多想用到不飽和聚酯樹脂的地方,但是現在的性能卻達不到,因為是聚酯的結構問題,所以加大在這方面的開發,可以說是現在最為緊迫的任務和最能獲得利潤的地方,但是我們國內現在很多的廠家也只是在做一些仿制別人的產品的階段,可是老是走這條路是行不通的,但是很多老板只是想在這個里賺一點錢就行,是以經濟利益為第一位為目標的,不是以長期在這個行業里為這個行業服務,以長期的經濟目標為目標的,我所走過的廠家很多都是這樣的,不想做開發,只想仿,,到頭來他又在那里撓頭抓腮的,又怪這人不行那人不行,還說別人老是想著他的錢,其實買家才成了冤大頭,因為他們買回去的產品與價值根本就不是一回事,物不值價,這也是很多客戶自已的選的,因為便宜啊,其實,你不算一下,只多那么幾毛錢,他就是不買那種好的,實際上算過來他還是虧了,因為那幾毛錢的質量可就是差得太遠了,所以有一句話我想就是一個愿打一個愿受,所以我有時想有的是廠家苦了客戶,有的是中間商苦了客戶,可是說老實話也有的是客戶對自已的錢看得太是一回事反過頭來害了自已,因為這個賬一算下來他才是真正輸家。

    在這個行業里現在很多人都標著有機高分子來做這個事,這無可厚非,因為這就是一個有機高分子的有機化工產品,但是這是最為簡單的有機高分子化工產品,為什么這樣說,主要是在性能,在油漆行業里有聚氨脂,有環氧樹脂,還聚氯乙烯樹脂,有聚醋酸乙烯樹脂,有聚氟樹脂,丙烯酸樹脂,醛酮樹脂,硫醇樹脂,呋喃樹脂,酚醛樹脂,等不勝枚舉,可是在我們這個行業里,能分出來的不多,現在關鍵還是在開發,抓住結構與性能的關系來大力加大開發,才是我們的出路,大陸走了這么久,能在這個行業真正做到開發的位置上的人不多,可以說在這個行業里能開發的人才不到200人,甚至有時可以說在這個行業能做開發的還不到20人,因為從這么企業里能出來新產品,推向市場的更是少之雙少,很多都是仿制而來的。

    現在臺灣的長興公司做的開發現在可以說是與世界同步了,不管在哪個行業用的聚酯樹脂都可以說是較較者了,有的產品已經在整個國際市場中占有一席之地了,大陸的亞邦和天河也有開發中心,同時也是向外開放的,在南方也有開發中心,,,,,然而有的東西不是說有了設備就可以行的,人才也是最為關鍵的,所以如果做得大了,養一些開發的人才也是必要的,同時也要送一些人去培訓的也是值得的,我在這個行業里,我的成長是自已一個人用自已的工資和在外打工的收入來自學的,現在還有一個網站有一些東西可以看看,可是以前什么都沒有,還好的就是現在很多化工類的大學和系里有一門量子化學,這是一個先進的工具,這對于個想在化工行業及在不飽和聚酯樹脂行業里想有所發展的人的福音。

    什么是不飽和呢？

    在我們的生活中很多人吃的香油就是一種含有不飽和雙鍵的的油酯,DHA,也是一種含有不飽和雙鍵的油酯,這是在大眾生活中可以與人們直接接觸的一類可以用來做不飽和聚酯樹脂的高檔木器漆的一種原料,它的來源比較少,所以比較珍貴,因而十八二烯酸被人們稱為人體的肌肉黃金,而二十二二烯酸又被稱為腦黃金,是人體不能合成,可是對大腦發肓極為關鍵的物質,DHA就是二十二二烯酸,主要來源于魚油而且是深海的魚的油,這就是為什么人們認為吃魚會變得聰明的原故吧,看來古人對這個認識是很早的,也不是只有外國人才有的東西的。

    但是我們合成聚酯樹脂用的可是不能用這么好的東西,因為它太貴了。我們用的是順丁烯酸酐和反丁烯二元酸。

    所謂二元，就是說兩邊都有，當然也可以用很多含有不飽和雙鍵的二元酸。

    但是光用不飽和二元酸做出來的太硬了,也要把它變軟一些,所以加一些能使之變得軟一些的飽和二元酸,常用的是苯酐,也有很多的飽和二元酸是可以用的,就要看用在什么地方,這要根椐需求來確定,這也就是開發的方向,當然現在這個也是很成熟的了,可是大自然的飽和二元酸又不是只有這樣一種產品可以加入進去,可以用的東西也太多了。

    接下來你用了母的,不可能不用公的啊,所以來一點與之能反應的,那就是醇了,通常在我們這個行業里用的基本上都是二元醇,像丙二醇,乙二醇 ,等,還有很多,可是這其中的密秘可就多了,因為這個結構與性能的關系不是說能說得出來的,所以開發的重點就要在這里下功夫了。

    接下來,就是反應了,因為這些東西全部放在一起要通過熔融才能反應的啊,可是溫度太高了不行,因為煮飯溫高了也要燒糊了,一般有一個溫度段的上漲,同時控制這個溫度也是一門比較重要的技術,同時加什么料的次序也是有一定科學的。

    反應完了，降溫到可以稀釋的時候就可以稀釋了,但是請注意,到了這個時候才是最為關鍵的啊,因為我們的稀釋劑在我們這里是不能讓它反應的,因為我們在這個階段只能讓它只起一個稀釋的作用,否則我們的產品就報廢了,這個時候 要嚴格地控制我們整個體系的溫度,否則十幾萬在幾分種的時間里就有可能沒有了,因為不能用了,還有可能在這個時候出現危險,因為樹脂自聚要發出大量的熱,可以使整個反應釜發生燒紅,爆炸的可能,所以在這個時候是最為關鍵的。

    最后稀釋完了,加一些助劑,等到攪拌好了,降溫到可以出料就可以出料了,但是要注意包裝的桶要干凈的,不能含有還原劑和氧化劑在里面,否則產品沒有幾天就會廢的。

    產品的質量一般是比較容易控制的,同時也是可以保證的,只是看你用的一些原料的純度,現在有了很多可以檢測的手段和工具也讓所有的產品在過程中就能知道產品質量的好與壞了。

    但是每一個廠家說起來還是有一些不一樣的地方,同時出來的產品的質量也是有不同的地方,因為每一個廠家所在地方也不一樣,本來不飽和聚酯樹脂體系本身就很脆弱,對大氣里的溫度最為敏感,對溫度也是有一些要求的,同時每一個廠家的產品定位也是不一樣的,所以就各不相同了,但是還是有一些廠家是為了長期發展和為整個行業和社會服務的,所以產品的質量很穩定,當然也有一些為了一味的低成本來做產品的,但是這個行業有一個怪現像,就是很多差的東西也是值錢的,因為客戶他就是要求這樣的產品的。

    現在在這個行業里,很多產品都過時了,不過一直以來都是這樣用的,現在主要是集中水晶的,透明的木器漆用PE,還有帶有其他性能的定向性能的產品,但是現在有很多產品的利潤都很低,有的還不到50元錢,我不知量大了就可以這樣做嗎?我覺得這是不值得的。

    191號是這幾十年來大家都公認的用來做玻璃鋼的基本樹脂。

    193號在浙江省,廣東省等很多地方是用來做紐扣的,因為這樣水白色的樹脂加工也來的紐扣可以在里面加進不同的色料調成形形色色的合乎大家喜歡的,又能耐一定扭力的扣子,這樣的產品又美觀大方,又便宜,前十年在浙江義烏小商品城,這種產品可是很好銷的,也是受大家喜歡的一種產品,而且現在也有很好的銷量。

    195號是一種含有丙烯酸單體的樹脂,這種產品主要用來做些透光性比較好的產品,而且它的顏料的分散性比較好,有時也可以與193號合用,但是它做出來的產品在力學性能是不是很好,所以在加工成房頂類的玻璃鋼時與196號合用,這樣在力學性能上能達到產品的要求。

谷孝明

196號,因為在分子設計的過程中就考慮了要耐受腐蝕性和一些恝性與力學性能的結合以及耐候性,所以這種產品一般是用來做房屋建適的一些腰線的裝飾品,有時為了加強其他的一些產品,也與一些其他型號的樹脂一起合用,同時因為它的反應與體系設計不一樣,在加工過程中,它的反應時間比較長,所以生產時要特別的小心,防止壞了。

    199號,這是一種與196號差不多體系的樹脂,只是它的體系不一樣的地方,它的酸值比較高一些,同時因為可以用來做食品的包裝,所以它有一些與其他產品不一樣的地方,就是它的生產過程更長,一般反應到結束差不多要四十八個小時,但是它的化學性能比較好,

    33號,34號,35號,36號,這些樹脂都是用在表面處理方面的樹脂,一般做產品后加工的過程中總是與最細的玻璃面粘一起使用的,這樣做出來的產品比較光滑,這樣產品的外觀就比較漂亮了,雖然說有35和36但是它們都是在34和33的基礎之上發展和經過改變而來的。

    189號是專門開發出來用于船用的防腐的,因為海水里的腐蝕性比較嚴重,所以經過用一種我們大家經常都會吃到,但是它的防腐效果又特別好的,醋酸來把樹脂的體系保護起來,這樣使得樹脂有了特別的性能,所以能夠長期在海水或者說水中浸泡而不會受到腐蝕,這樣使得船體受到保護。

    118號樹脂是不飽和雙鍵的聚酯樹脂,其主要的作用是分散顏料用的,主要是為了使我們要用的樹脂里能夠加起進顏料,同時有更好的分散性,但是我們的不飽和聚酯樹脂是液體的時候它的研磨是不能長期在中溫條件下進行的,所以就用聚酯來做,這樣一舉兩用,但是一般不能加處太多,一般是總體用量的3-----5%,這樣做出來的產品色彩豐富艷麗,美觀實用,同時成本又比較低。

    128號是耐磨樹脂,這在分子設計時就已經考慮了這個型號的樹脂在一些需要耐磨的場合使用的,因為有的地方總是要經常磨到的,不管是民用的還是工業用,這種樹脂就是為了這個需求來設計的。

    138號是與193號是一樣的,只是不同的廠家取的名字不一樣,不過有的廠家把138號定名為專做紐扣的,而193號是用來做仿大理石樹脂的。

    仿大理石是樹脂很多廠家以前取名193,后來又有專門取名大理石樹脂,這種樹脂因為做成的產品要仿成大理石的樣子,因而取名叫大理石樹脂,其實很多廠家都有生產,不過國內比較大型的是華訊和蒙特利,因為他們是最先做這個產品來加工成廚柜的企業,同時歐派,歐雅典也因為用這種產品來加工成廚柜為發展成為中國比較大型的企業的,乃至成為行業的一哥,也成為民族品牌的一個比較成功的例子。

    耐高溫樹脂,,,這是一種比較能夠耐高溫的工業用特種樹脂,一般采用的原料是一些比較特別的,有一定科學結構的化學產品來做成耐高溫的產品,在中國加工這樣的產品不多,在安徽有一家企業是做得時間最長也是做得最為成功的企業,也是在這個行業比較成功的典范之一。

    水晶樹脂,這種樹脂開始是歐共體的一種比較高檔的產品,后來在日本,美國,臺灣,印尼,等地生產得比較好,利潤也比較高的一種有丙烯酸結構的一種透明的,經過固化加工以后仍然有良好透明性,像水晶一樣的樹脂,這種產品的配方和生產的要求比較精細的產品,因為加工后的產品中可以做得像水晶產品一樣,所以取名水晶產品,觀賞性相當的好,所以現在它的配方和生產方法保密都是每個企業的重中之重。

    還有很多很多,不勝枚舉。168號系列樹脂,是很多廠家用來加工成工藝品的樹脂,也是用得比較多一個系列的樹脂,工藝品主要是因為臺灣的廠家在大陸的加工帶動起來的,做成的產品主要是出口到國外比較多一些,現在主要也是出品,加工成的工藝品品種不計其數,很多產品美侖美換,豐富多彩,這種樹脂也有分的,一般可分為上濃彩的,和上淡彩的兩大類型就可以了,以前在我在廣東一家公司上班的時候量就生產量就很大,就這一個系列化的產品一個月的產量就有2000多噸,而且還是供不應求,我記得以前在深圳有家公司每一天的用量要100多噸,一天用幾噸的廠家在珠三角多得不得了,我那時到的企業用這類產品可能有上百家吧,很多都是做售后服務的,現在也有很多廠家在用。

    6688和3388,這個在以前是用來在家私表面處理的樹脂,如今受到PE不飽和的挑站,因為它通常通常是用手掃來加工的,但是它們的質量是比較穩定的一個體系,因為用在家具表面,做出來的產品很漂亮,而且性能又好,結實耐用,又耐油耐擦洗等等好處所以受到當時很多廠家和客戶的喜歡,現在也是很好銷的產品之一,同時這種產品可以用來處理大理石的表面和粘接破損的大理石,還可以粘接塑料類,皮革類和一些鞋材,,,,,同時還可以用來處理鋼琴和音箱的表面,形成反光效果獨特和顯示出那種高貴和王者之氣的派頭來,所以這種樹脂受到大家的歡迎,同時它還可以用來接枝成為水性樹脂,從1993年以來,這種樹脂的產量是比較大的,同時銷量也是比較大的,在1992到現在這都是一個主要的產品。

    PE不飽和聚酯樹脂現在成為在木器加工廠一個新寵的樹脂型號,因為它的加工快,比丙烯酸,聚氨酯,,醇酸,脂肪酯等樹脂加工成的漆快加工,所以成為現在一個比較大且產量也比較多的一個產品,其實它的成本也比較便宜,因而成為現在一個是時尚,加之成加工成的木器表面能夠顯示木器本身的顏色和紋路,所以顯得比較有生命力,所以顯得很環保,同時速度快也節約了生產木器廠家的時間,又因為可以在空氣中自干,打磨比較方便,這是它的主要特征。

    寶麗板樹脂：這是在中國生產比較早,當時用量最大的一個產品之一,因為這種樹脂主要是為了加工板材而設計也來的。同理也可以用它來做成仿玉器的工藝品,表面古色古香的,很受人喜歡,加上在上面上色比較方便,同時加工出來的產品艷麗,明快,硬度高,成為那時的一種比較好銷的產品之一,在我們國家有很多的小廠就是從這個起家的

    它使用在板材上時要在它的下面加上一層木紋紙,然后才在紙上壓膜固化,成為表面光亮奪目的板材,成為生產家具的好材料,這是一個要求比較高的樹脂,同時這個銷量也是比較大的,現在在珠三角和浙江都有很多這樣的板材廠家,

    原子灰用的不飽和聚酯樹脂,這個體系與現在的PE體系有一些是相同的,它要求產品加工后的附著力,氣干性,打磨時間,軟硬適中的一個樹脂,同時樹脂的相容性要好,因為它要加很多粉體在里面,現在這類樹脂在中國的生產量也是比較大的,一般都是自已生產自已用,原材料的使用也有一些不相同與前面的體系不相同的地方,可是這種樹脂的優點是很突出的,同時它的適用性也是比較好的,用途也是比較廣的,可以做成汽車的修補灰,也可以做成家具修補和底灰的,也可以成為建材裝修的底灰的,還可以用來做加強材料,產量也比較大的。

    食品包裝專用樹脂：這類樹脂與6688的區別不是很大,但是它們要求達到食品包裝的要求,所以它一些指標的要求也很嚴格,主要是用樹脂加工成的產品的苯乙烯含量不能超標,同時粗加工之后還要進行后處理,否則不能達標的一種產品,同時它的理化性能要比普通的樹脂的要求要高很多,所以選用的材料不能是有毒的,對人體和動植物活體要是安全的,這就是它的嚴格之處,在中國也有廠家得到了美國國家的FDA的產品認證。

    牙用樹脂：這個樹脂品種那可是這種樹脂被發明到現在最為古老的樹脂了,同理它在現在有的牙科醫生也有在用它來做成模,然后才翻模成為烤瓷牙,來為病人服務的,同時與環氧樹脂一起做成假牙,也為病人服務,因為這樣的材料做成的牙便宜,不像烤瓷牙那樣昂貴。

    水性不飽和聚酯樹脂：這是應環境保護 的要求而成為現在大家都向著一個方向發展的樹脂,因為這樣就能減少環境污染和加強對人體的保護,所以這是一個趨勢,來勢洶洶啊,現在上市的產品不多,不過在國外就多了。

    軟性樹脂：是一種為了做一些陶瓷加工,床頭加工,而開發出來的一種做成成品后比較軟的樹脂,只是這種樹脂存放期比較短,所以比較不好保存,同時保存的溫度也不能高了,同時它在生產過程中也是比較然危險的,所以它的價位比較高一些。

    阻燃樹脂：這是一種加了特別化學結構的化工產品參與一起反應的樹脂,能在一定的溫度下不燃燒,同時這種樹脂的生產,儲存,都比較危險, 同時原料難得,比較貴,但是使用起來比較方便,色也比較淡,可以在窗簾布先等布類產品上噴施,這樣起到耐燃的目的。

王者無敵

謝謝谷老師講的如此透徹，學生長見識不少，也學了很多東西。

谷孝明

呵呵。。。只是轉貼，望大家能了解了解 [s:2]