近年來雖然原材料的緊缺,并造成生產(chǎn)和市場的變化,但隨著應(yīng)用領(lǐng)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(yè)已擺脫萎縮局面。2002年日本不飽和聚酯樹脂年生產(chǎn)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(fù)發(fā)展。
不飽和聚酯樹脂所具有的優(yōu)良特性,具有優(yōu)異的耐熱性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)藥品性和電性能,并且著色性能也很優(yōu)良,粘度低,可以得到含浸性好的玻璃纖維增強(qiáng)材料(FRP),多在纖維增強(qiáng)聚合物領(lǐng)域中應(yīng)用,被廣泛的應(yīng)用于聚合物的各個領(lǐng)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(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,日本不飽和聚酯樹脂經(jīng)過增長期進(jìn)入成熟期。最重要的表現(xiàn)是日本國內(nèi)各公司對過剩的設(shè)備進(jìn)行整合重組,摸索收益持續(xù)上漲的可能性。如大日本油墨化學(xué)公司、昭和高分子公司、日立化成工業(yè)公司3個公司開展生產(chǎn)合作,三井武田化學(xué)公司、日本觸媒公司進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)并成立新的公司。不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)經(jīng)過協(xié)調(diào)重組后,需求量不斷增加,應(yīng)用領(lǐng)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(xù)走高,加上全球經(jīng)濟(jì)復(fù)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(yīng)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(yè)來說,機(jī)遇遠(yuǎn)大于挑戰(zhàn)。2003年日本不飽和聚酯樹脂增長的主要應(yīng)用方面有:汽車、載重汽車、公共汽車、鐵路運輸以及相關(guān)行業(yè)增長20.7%,非增強(qiáng)膩子增長11.6%,其它非增強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料增長58.6%,非增強(qiáng)的生活必需消費品增長40.9%,非增強(qiáng)的家具增長249.7%。
在不飽和聚酯樹脂研發(fā)領(lǐng)域,日本也有很大進(jìn)展。首先在物理機(jī)械性能改善上成果較大,大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司使用鏈端基具有甲基烯丙;鶊F(tuán)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(qiáng)度達(dá)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(qiáng)度≥72Mpa、延伸率≥3%。若在不飽和聚酯組成物中引入雙酚型環(huán)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(tuán)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(yè)公司在不飽和聚酯樹脂中引用光聚合引發(fā)劑,制成纖維增強(qiáng)塑料產(chǎn)品,0℃固化,硬度達(dá)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(qiáng)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(chǎn)品,密度為1.1、粘接強(qiáng)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(qiáng)板材,彎曲強(qiáng)度為96.0MPa、彈性模量達(dá)8.98Gpa。使用PolysetPS9415、DenlaStyrol、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(qiáng)度達(dá)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(jī)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(qiáng)度為23OC時80N。日本u-Pica公司研制出傳導(dǎo)率≤0.1Ω的導(dǎo)電性熱固性不飽和聚酯樹脂多孔復(fù)合材料。
耐熱阻燃性研究作為重點得到突破。日立化成工業(yè)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度達(dá)24.5MPa,線向收縮系數(shù)降至0.32%。日本孟山都工業(yè)化學(xué)公司使用聚(醋酸乙烯酯)(DenkaASRM4)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(chǎn)品的透明性、耐腐蝕,日本業(yè)界也投入許多精力。日本花王公司則研制出拉伸強(qiáng)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。TSUDAKEN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(fù)合材料。
不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)經(jīng)過協(xié)調(diào)重組后,需求量不斷增加,應(yīng)用領(lǐng)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。