[科普中国]-增稠过程

不饱和聚酯树脂的增稠效应是SMC、BMC技术的基础，增稠过程是使不饱和聚酯树脂的黏度增大至不粘手，但也未固化，在较高的温度下可以流动，使模压变得可行。树脂的黏度之所以会有很大的增长，是使用了增稠剂，即能使树脂胶液的黏度在要求的时间内增加到满足成型工艺要求并保持相对稳定，从而改善其工艺性能的物质。

增稠剂作为增稠剂的物质是元素周期表中第二类主族元素，即铍、镁、钙、锶、钡、镭的氧化物或氢氧化物，而镁、钙的氧化物及氢氧化物使用更为广泛，这主要是由于它们价廉、来源方便。为了获取其他性能它们还可以与其他物质组合使用，如MgO和环状酸、酐的组合；MgO和LiCl的组合。

增稠过程的阶段增稠过程分为两个阶段。

第一阶段反应是增稠剂（金属氧化物、氢氧化物）与聚酯树脂中羧基发生酸碱反应生成碱式盐，这个反应是快速的，是由带相反电荷的离子中心间的静电引力所推动。

RCOOH+MgO→RCOOMgOH

RC00H+Mg(OH)2→RCOOMgOH+H2O

RCOOH+RCOOMgOH→(RCOO)2Mg+H2O

第二阶段反应取决于扩散或分子的空间取向。

一种可能取决于扩散过程是相邻聚酯分子间通过羰基和醚氧基的氢键的桥连。羰基和醚氧基在形成氢键时都是电子给予体，当加入水、乙二醇、丙二醇等可形成氢键，它们的氢氧基可作电子给予体也可作接受体。在混合物里它们的低分子量和较高的流动性增加了反应性，乙二醇和丙二醇分子的多官能度可以参与几个键桥。虽然氢键较弱，但是它们的累积影响使黏度显著增加。

另一种可能的扩散，水在聚酯的羰基和酸式盐的金属原子问形成络合物。碱土金属形成配位络合物的最大配位数是6，但由于对称因素，2与4配位数似乎是有利的。在碱土族内钙形成络合物比镁弱，因此钙形成配位络合物较困难。1

增稠过程的影响因素影响增稠的因素大致分成两类：化学的和物理的。这并不意味着二者之间无关系，在很多场合存在着一定的协同作用，然而主要的增稠作用在性质上是化学的增稠作用。

物理因素：物料混合中所达到的剪切程度、温度、时间、填料和增稠剂的表面积等。

化学因素：树脂的化学组成、增稠剂的化学特性、添加剂、杂质等。

增稠剂的用量常用的增稠剂一般有4种：氧化镁、氢氧化镁、氧化钙（石灰）、氢氧化钙。增稠剂的用量会对乙烯基树脂的增稠效应产生明显的影响，见下图。

树脂的化学组成1、聚合物的羧基官能度

按不饱和聚酯树脂增稠机理，聚合物的羧基是活性基团，能参与增稠反应。增稠速率与酸值成正比。酸值为0，60h后黏度没有增加。当树脂分子量相同时，增稠速率随官能度而增加；官能度相同，增稠速率随分子量而增加。

2、聚合物的羟基官能度

比较同类树脂的羟值指标，发现树脂的增稠效应随羟值增高而下降，树脂中的羟基对增稠过程起阻滞作用。为了验证这一设想，可在增稠效果较好的198树脂中添加少量1，2-丙二醇，使其羟值上升。实验证明，树脂中游离丙二醇的羟基确实对增稠过程有阻滞作用，改性198树脂的增稠效果明显下降，见下图。

水分对增稠过程的影响水分对不饱和聚酯树脂增稠过程有很大影响，起始阶段有促进作用，后期则有阻滞作用，所以每个配比系统中都要严格控制含水量，通常做法是树脂中含水量一定要低，≤0.05%，当所有组分混合后，再根据总含水量的要求添加适量的水。

温度影响温度是影响树脂增稠的最重要因素，较高温度可降低SMC生产前期树脂糊黏度而利于输送及玻璃纤维浸渍，又能加快浸渍后树脂糊黏度的上升，并达到更高的增稠水平，在SMC制备后，往往要将其送入加温熟化室中加速稠化，以缩短启用期。1

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学