不饱和树脂固化程度测定方法

　　不饱和聚酯树脂固化程度，一般指固化完全的程度。由于不饱和聚酯树脂固化反应的后期受到扩散控制的影响，交联反应是难以完全的。在实际操作中所谓完全固化的体系，是指树脂体系对特定应用能提供合适物理性能，和化学性能的交联程度，完全固化要求消耗（反应掉）所有的“双键”。这一点即使在实验室的条件下也是很难作到的。因此在实际操作中，如何来判断不饱和聚酯树脂的固化程度是至关重要的。据专家介绍，粘流态树脂体系在发生交联反应而转变成不溶、不熔的具有体型网络结构的过程中伴随着物理状态的转变，即由粘流态转变为具有一定硬定的固态。而各种物理量的变化都是化学结构变化的表现，各种微观的化学变化又都会通过宏观的物理性能变化而反映出来。因此可以借助树脂在固化过程中诸如力学、电学、化学等性能变化来判断固化程度。

　　专家介绍了实验的结果。首先是用力学方法测定固化程度。据专家介绍，其一是“硬度法”，目前广泛应用的是一种“Barcol硬度计”，利用这种硬度计来测试固化树脂样品或制品的硬度。Barcol硬度是一个相对的比较指标，所谓Barcol硬度的数值，它是以硬度计上金属针插入固化树脂表面的深度为标志的，以金属针相同的金属材料作基准。从实验数据分析来看，树脂凝胶后经室温7天，硬度已趋于稳定，可以认为树脂固化已经完全，对特定应用能提供合适物理性能和化学性能。其二是“回弹法”，把小钢球从一定高度落向被测固化树脂表面，由于固化程度（交联程度）不同，树脂的刚性是不同的，所以回弹高度亦不同，回弹高度可表征固化程度。上述2种方法可统称为物理法，也称力学方法、机械方法。另一种也属物理法，但完全不同，它就是电学方法。

　　用电学方法测定树脂的固化程度。据专家介绍，具体首先是介质损耗角正切值（tgδ）法，用这个方法可以观察到树脂固化的全过程，树脂在半小时以前tgδ呈现出极大值，这是凝胶的特征。是由于2种因素对tgδ的影响所致一种是结构因素，由于树脂发生交联使tgδ减小；另一种是温度因素，凝胶时放热使tgδ上升。由于凝胶效应使温度上升对tgδ的影响，大于凝胶时微弱交联引起的影响、故出现峰值。凝胶以后随着固化程度（交联反应程度）的增加，tgδ减小至10天左右趋于稳定，表明树脂固化已经完全。用tgδ法测定树脂固化程度时，试样要求比较严格，所以该法宜用于实验室研究，不宜用于生产控制。据专家介绍，电学方法的第2种方法是电阻法，这个方法可测定树脂固化的全过程，因介质的电阻与介质的漏电电流和极化电流有关，而极化电流与介质损耗一样，可以间接反映树脂固化程度。固化越完全、偶极运动能力越小，电阻值逐渐增大。由有关实验图可见，在经过200小时左右，电阻趋于稳定，表明固化已完全。