CN102181017A - 用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料制备技术领域，尤其是一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂及其制备方法，它是由有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及单官能化合物在催化剂存在下经酯化反应，缩聚形成的聚合物溶于含有阻聚剂的苯乙烯制得。本发明的优点：由价格较低的原料构成，制备成本低；保证强度的同时兼具相对较低的粘度和良好的玻璃纤维浸润性。本发明所述树脂及其组合物，可广泛应用于对耐候性要求较高的制品中，如汽车制件，胶衣涂层，人造石等，特别是耐候性板材上的使用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料制备技术领域，尤其是一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂及其制备方法。
背景技术
不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，由于其生产工艺简便，且产品的力学，电学，耐腐蚀等性能优异，因此是热固性树脂和玻璃钢复合材料制品中用量最大的种类之一。
很多不饱和树脂的玻璃钢复合制品会应用于户外，接受太阳光照，溶剂或水的侵蚀，从而发生降解，气泡，凸起，失色，雾化或者发黄等一系列问题。用树脂和玻璃纤维复合制成的采光板，常用于工业厂房屋面墙面采光，农业蔬菜大棚保温采光，公共体育场馆屋面采光，长期接受雨水，太阳光的侵蚀，特别是南方工业发达地区，经常会降落的酸雨，对采光板用树脂和制件的腐蚀更加厉害。
目前报道的专利和文献主要是针对采光板的外观设计，对树脂材料的选择设计上还比较欠缺，且现有产品的耐水耐候性能比较有限，因此开发针对采光板用具有优异耐候性效果的树脂是具有重要意义的。
发明内容
为了应对现有的采光板开发方面不足，本发明提供了用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，它是由有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或其酸酐、单官能化合物在催化剂存在下经酯化反应，缩聚形成的聚合物溶于含有阻聚剂的苯乙烯，再添加紫外光的组合吸收剂制得。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的有机多元醇包括乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，新戊二醇，丁二醇，甲基丙二醇，三羟甲基丙烷，己二醇及其衍生物的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的饱和多元酸或其酸酐包括邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，偏苯三甲酸，均苯四甲酸，桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸，己二酸，癸二酸，草酸，环己二酸和它们衍生物的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的不饱和多元酸或其酸酐包括马来酸酐，富马酸，衣康酸及它们的衍生物的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的单官能化合物包括苯甲酸，月桂酸，苄醇，月桂醇，烯丙基缩水甘油醚及它们的衍生物的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的催化剂包括酸类，过渡金属，锡类化合物和胺类。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的阻聚剂包括氢醌，甲基氢醌，对苯醌，特丁基邻苯二酚，二叔丁基甲酚，环烷酸铜及其衍生物的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述的紫外光的组合吸收剂包括苯并三唑类，二苯甲酮类，受阻胺类的一种或多种。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述缩聚形成的聚合物为50-80重量份，苯乙烯为20-50重量份，紫外光吸收剂为0.5-2重量份。
一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
将有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及单官能化合物及催化剂按比例投入带有加热和搅拌的装置，通入氮气保护，搅拌升温至出水，控制馏头温度95～105℃和反应温度180～210℃，至酸值10-30 mg KOH/g后降温至150℃，倒入装有苯乙烯和阻聚剂的溶液中稀释，保持稀释温度为60～80℃，稀释完毕降至室温后加入紫外光吸收剂搅拌均匀，密闭保存。
本发明的有益效果是，利用醇酸原料的选择，如新戊二醇，甲基丙二醇，六氢苯酐等得到具有良好耐水耐候性的主链结构；引入少量单官能度和多官能度化合物，控制分子量和交联度在最佳比例，并有相对较低的粘度并与玻璃纤维浸润性良好；通过对紫外光吸收剂的组合筛选，得到具有良好耐水耐老化效果的机制或手糊采光板用树脂。
具体实施方式
本发明人通过改进合成工艺和配方，获得一种具有良好耐水耐老化效果的机制或手糊采光板用树脂及其制备方法，产品树脂与玻璃纤维的浸润性好，玻璃钢制品具有良好的机械强度和透光性，耐紫外线老化性好。
一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，它是由有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或其酸酐、单官能化合物在催化剂存在下经酯化反应，缩聚形成的聚合物溶于含有阻聚剂的苯乙烯，再添加紫外光的组合吸收剂制得。
所述的有机多元醇包括乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，新戊二醇，丁二醇，甲基丙二醇，三羟甲基丙烷，己二醇及其衍生物的一种或多种。
所述的饱和多元酸或其酸酐包括邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，偏苯三甲酸，均苯四甲酸，桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸，己二酸，癸二酸，草酸，环己二酸和它们衍生物的一种或多种。
所述的不饱和多元酸或其酸酐包括马来酸酐，富马酸，衣康酸及它们的衍生物的一种或多种。
所述的单官能化合物包括苯甲酸，月桂酸，苄醇，月桂醇，烯丙基缩水甘油醚及它们的衍生物的一种或多种。
所述的催化剂包括酸类，过渡金属，锡类化合物和胺类。
所述的阻聚剂包括氢醌，甲基氢醌，对苯醌，特丁基邻苯二酚，二叔丁基甲酚，环烷酸铜及其衍生物的一种或多种。
所述的紫外光的组合吸收剂包括苯并三唑类，二苯甲酮类，受阻胺类的一种或多种。
所述缩聚形成的聚合物为50-80重量份，苯乙烯为20-50重量份，紫外光吸收剂为0.5-2重量份。
一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
将有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及单官能化合物及催化剂按比例投入带有加热和搅拌的装置，通入氮气保护，搅拌升温至出水，控制馏头温度95～105℃和反应温度180～210℃，至酸值10-30 mg KOH/g后降温至150℃，倒入装有苯乙烯和阻聚剂的溶液中稀释，保持稀释温度为60～80℃，稀释完毕降至室温后加入紫外光吸收剂搅拌均匀，密闭保存。
下面结合具体实例对本发明作进一步详细说明，但本发明不限于具体实施例。
不饱和聚酯树脂的合成实施例：
按下述原料配方和制备方法制备一种具有良好耐水耐老化效果的机制或手糊采光板用树脂。
配方为：
| 名称 | 重量份 |
| 新戊二醇 | 20 |
| 甲基丙二醇 | 10 |
| 丙二醇 | 4 |
| 三羟甲基丙烷 | 3 |
| 苄醇 | 8 |
| 六氢苯酐 | 24 |
| 马来酸酐 | 25 |
| 六氢吡啶 | 0.2 |
| 氢醌 | 100 ppm |
| 甲基氢醌 | 100 ppm |
| 苯乙烯 | 60 |
| Tinuvin 213(Ciba) | 0.4 |
| Tinuvin 622(Ciba) | 0.6 |
制备方法步骤如下：
有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及单官能化合物催化剂按比例投入带有加热和搅拌的装置，通入氮气保护，搅拌升温至出水，控制馏头温度95～105℃和反应温度180～210℃，至酸值10-30 mg KOH/g后降温至150℃，倒入装有苯乙烯和阻聚剂的溶液中稀释，保持稀释温度为60～80℃，稀释完毕降至室温后加入紫外光吸收剂搅拌均匀，密闭保存。
产品的最终物性数据如下：
| 项目 | 单位 | 规格 | 测试方法 |
| 外观 | -- | 淡黄色透明液体 | GB/T8237.4.1.1 |
| 粘度 | 25℃，CP | 295 | GB/T7193.1 |
| 酸值 | mgKOH/g | 25.0 | GB/T2895 |
| 固含 | ％ | 62.0 | GB/T7193.3 |
树脂浇注体物性：
1) 固化体系：AKZO M-50: 1%，0.6％环烷酸钴：2％
2) 浇铸体后固化条件：常温×24h＋60℃×3h＋100℃×2h
| 单位 | 实测值 | 测试方法 | |
| 拉伸强度 | MPa | 70 | GB/T2568-95 |
| 拉伸弹性模量 | MPa | 3100 | GB/T2568-95 |
| 断裂延伸率 | % | 2.5 | GB/T2568-95 |
| 弯曲强度 | MPa | 120 | GB/T2570-95 |
| 弯曲弹性模量 | MPa | 3500 | GB/T2570-95 |
| 冲击强度 | KJ/M2 | 10.5 | GB/T2571-95 |
| 热变形温度 | ℃ | 80 | GB/T1634-89 |
| 巴柯硬度 | 45 | GB/T3854-83 |
Claims (10)
1.一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，它是由有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或其酸酐、单官能化合物在催化剂存在下经酯化反应，缩聚形成的聚合物溶于含有阻聚剂的苯乙烯，再添加紫外光的组合吸收剂制得。
2. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的有机多元醇包括乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，新戊二醇，丁二醇，甲基丙二醇，三羟甲基丙烷，己二醇及其衍生物的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的饱和多元酸或其酸酐包括邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，偏苯三甲酸，均苯四甲酸，桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸，己二酸，癸二酸，草酸，环己二酸和它们衍生物的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的不饱和多元酸或其酸酐包括马来酸酐，富马酸，衣康酸及它们的衍生物的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的单官能化合物包括苯甲酸，月桂酸，苄醇，月桂醇，烯丙基缩水甘油醚及它们的衍生物的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的催化剂包括酸类，过渡金属，锡类化合物和胺类。
7. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的阻聚剂包括氢醌，甲基氢醌，对苯醌，特丁基邻苯二酚，二叔丁基甲酚，环烷酸铜及其衍生物的一种或多种。
8. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述的紫外光的组合吸收剂包括苯并三唑类，二苯甲酮类，受阻胺类的一种或多种。
9. 根据权利要求1所述的用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂，其特征是，所述缩聚形成的聚合物为50-80重量份，苯乙烯为20-50重量份，紫外光吸收剂为0.5-2重量份。
10. 一种用于机制或手糊采光板的不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
将有机多元醇、饱和或不饱和多元酸或酸酐及单官能化合物及催化剂按比例投入带有加热和搅拌的装置，通入氮气保护，搅拌升温至出水，控制馏头温度95～105℃和反应温度180～210℃，至酸值10-30 mg KOH/g后降温至150℃，倒入装有苯乙烯和阻聚剂的溶液中稀释，保持稀释温度为60～80℃，稀释完毕降至室温后加入紫外光吸收剂搅拌均匀，密闭保存。
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