CN102389185A - 一种不饱和聚酯树脂钮扣及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不饱和聚酯树脂钮扣的制备方法，它包括以下步骤：在料桶中加入100份的不饱和聚酯树脂，1-4份的促进剂，2-10份的单体稀释剂，在搅拌状态下加入20-300份的无机粉末材料，搅拌均匀后，加入1-4份的固化剂，继续搅拌均匀后倒入离心制片机或制棍机上，在室温固化20-60min成胚片或棍，再经过冲胚或切胚、浸胚、车纽、抛光工序制备得到钮扣产品。本发明的优点是：降低了不饱和聚酯树脂的用量，间接减少了石油基材料的使用，工艺简单，成本低，制成的产品具有优异的力学性能。

Description

一种不饱和聚酯树脂钮扣及其制备方法

技术领域

本发明涉及服装辅料钮扣技术，尤其是涉及不饱和聚酯树脂钮扣及其制备方法。

背景技术

通常制备的聚酯钮扣是以不饱和聚酯树脂为主要原料，加入适量添加剂，在特定设备和模具内进行凝胶、固化成珠光或非珠光板/棒,再经机械加工后制成的。不饱和聚脂树脂钮扣具有耐酸碱和高温洗烫的特点，色彩富于变化，理化性能优良，广泛应用于服装配件，是服装用钮扣主导产品。

制备聚酯钮扣所用的主要原料不饱和聚酯树脂，是由不饱和二元酸（酐）、饱和二元酸（酐）、二元醇等石油基材料经高温缩聚制备而成。随着石油资源的日益稀缺，降低石油基材料的使用或者寻找其替代品已为大家所共识。

据文献报道,在用无机材料填充不饱和聚酯树脂制备产品时,产品冲击性能在较低添加量下冲击性能略有提高，超过一定量后冲击性能将明显下降。如“纳米碳酸钙粒子增韧增强不饱和树脂的研究”(《中国塑料》2002年7月第7期)中公开文献表明，碳酸钙添加量达到4%冲击性能达到5KJ.m^-2。而后，随着碳酸钙的进一步添加，材料的冲击性能开始恶化。因此，在高添加量无机粉末材料配方的产品中产品的力学性能需要改善。

中国专利200410021707.7《人造石制品的制备方法》，提到了将无机石料与浇注型不饱和聚酯及其常用助剂混合后置入模具中，经固化、养护、脱模、打磨、抛光、切割制得产品，不饱和聚酯占配方总量的20%以下，其石料为各种粗细石料的混合物，不同粗细的石料的比例需严格控制，在压铸过程中需真空除气泡，否则会产生气泡、变形、产品力学性能下降等问题。中国专利200410051312.1《人造石的生产工艺和装置》公开了一种人造石地生产工艺和装置，不饱和聚酯占配方总量的10%以下，20目、40目、60目和80目的碎石等量配比，在压铸过程中需真空除气泡，再经过12-24小时的常温常压固化，再经过打磨、切割等工序才能制备得到人造石。

在服装辅料领域，尚没有关于使用无机粉末材料填充不饱和聚酯树脂以离心制片法或制棍法来制备钮扣的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好力学性能且成本较低的不饱和聚酯树脂钮扣。

本发明的另一目的是提供一种不饱和聚酯树脂钮扣的制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种不饱和聚酯树脂钮扣，它包括以下重量份的原料成分:100份的不饱和聚酯树脂，20-300份的无机粉末材料，1-4份的固化剂，1-4份的促进剂，2-10份的单体稀释剂，其中不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂或双酚A型不饱和聚酯树脂，无机粉末材料为粒径在200-3000目的碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁、滑石粉、二氧化硅、氢氧化铝、或空心玻璃微珠中的至少一种，固化剂为过氧化甲乙酮或过氧化环己酮，促进剂为环烷酸钴或异辛酸钴，单体稀释剂为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的至少一种。

通过添加无机粉末材料，间接减少了石油基材料的使用，制得的钮扣具有优异的力学性能和较低的成本。

作为一种优化方案，其原料成分中还包括1-10份的色浆、珠光浆或蜡水中的至少一种助剂。

本发明的另一技术解决方案是：一种不饱和聚酯树脂钮扣的制备方法，它包括以下步骤：在料桶中加入100份的不饱和聚酯树脂，1-4份的促进剂，2-10份的单体稀释剂，在搅拌状态下加入20-300份的无机粉末材料，搅拌均匀后，加入1-4份的固化剂，继续搅拌均匀后倒入离心制片机或制棍机上，在室温固化20-60min成胚片或棍，再经过冲胚或切胚、浸胚、车纽、抛光工序制备得到钮扣产品。

此工艺无需真空除泡，固化时间短，制得的钮扣冲击性能和硬度得到明显的提高，具有优异的力学性能。工艺简单，成本低。

在料桶中添加不饱和聚酯树脂、促进剂和单体稀释剂的同时，添加1-10份的色浆、珠光浆或蜡水中的至少一种助剂。

本发明的优点是：降低了不饱和聚酯树脂的用量，间接减少了石油基材料的使用，工艺简单，成本低，制成的产品具有优异的力学性能。

 

具体实施方式

实施例1：

在料桶中依次加入100份邻苯型不饱和聚酯树脂、苯乙烯2份、蜡水2份、蓝色色浆1份、环辛酸钴促进剂1.2份，搅拌3min，然后在搅拌状态下加入20份200目碳酸钙，继续搅拌10min，最后加入固化剂过氧化甲乙酮1.2份，搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化50min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣直径为18L(1L=0.635mm),款式为A8603。在制备钮扣过程中未发现气泡和收缩现象。

 

实施例2

同实施例1，区别在于选用100份200目碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁、滑石粉、二氧化硅、氢氧化铝、空心玻璃微珠中的至少一种，环烷酸钴促进剂为1.6份,苯乙烯为6份。加入固化剂过氧化甲乙酮1.6份后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化30min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣直径为18L,款式为A8603。

 

实施例3

同实施例1，区别在于选用300份200目碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁、滑石粉、二氧化硅、氢氧化铝、空心玻璃微珠中的至少一种，1.5份白色色浆，10份苯乙烯,4份环烷酸钴促进剂，100份间苯型不饱和聚酯树脂,4份过氧化甲乙酮。加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化40min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣直径为18L,款式为A8603。

 

实施例4

同实施例1，区别在于选用100份800目滑石粉，1.5份白色色浆，6份苯乙烯,1.6份异辛酸钴促进剂,1.6份过氧化环己酮,加入固化剂过氧化环己酮后搅拌1min倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化20min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。所制备得到的钮扣进行拉伸性能、冲击性能和硬度方面的测试。

 

实施例5

同实施例1，区别在于选用100份3000目碳酸钙，6份苯乙烯，1.6份过氧化甲乙酮，加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化30min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

实施例6

同实施例4，区别在于单体稀释剂由2份苯乙烯和4份其他单体（甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的至少一种）组成。加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化60min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

实施例7

同实施例1，区别在于选用60份400目硅酸钙，4份丙烯酸丁酯，1份过氧化甲乙酮,加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入制棍机上的棒中，静置固化60min后取胚，再经切胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

实施例8

同实施例4，区别在于选用0.5份黄色色浆和2份白色珠光浆，100份间苯型不饱和聚酯树脂，4份甲基丙烯酸甲酯，1份过氧化甲乙酮,加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入制棍机上的棒中，静置固化40min后取胚，再经切胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

实施例9

同实施例4，区别在于选用0.5份黄色色浆和2份白色珠光浆，100份双酚A型不饱和聚酯树脂，6份甲基丙烯酸甲酯，加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化50min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

实施例10

同实施例4，区别在于选用0.5份黄色色浆和2份白色珠光浆，100份双酚A型不饱和聚酯树脂，4份甲基丙烯酸甲酯，1份过氧化甲乙酮,加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入制棍机上的棒中，静置固化40min后取胚，再经切胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣的直径为18L,款式为A8603。

 

为进一步说明本发明的有益效果，下面通过对比性实验来说明。

实验室方法及设备： 

 1.拉力性能测试，按照标准ASTM D7142进行测试，实验设备型号: TNG46   生产厂家:东莞市东铭仪器有限公司。

    2.冲击性能测试，按照标准ASTM D5171进行测试。实验设备型号: TNG45    生产厂家:东莞市东铭仪器有限公司。

    3.硬度测试，使用邵氏D硬度计测量，型号:LX-D型 厂家:无锡市前洲测量仪器厂。

 

对比例1

同实施例1，只是不加入任何无机粉末材料，加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)离心固化40min后取片，再经冲胚、浸胚、车钮、抛光等工序得到钮扣产品，此钮扣直径为18L,款式为A8603。所制备得到的钮扣进行拉伸性能、冲击性能和硬度方面的测试。

同实施例1～3所得钮扣比较拉伸性能、冲击性能和硬度的对比如表1所示：

                  表1 性能对比

*注：3/30 30代表测试的钮扣个数，3代表破裂的钮扣个数

从上表可以看出，随着无机粉末材料的加入，钮扣的冲击性能和硬度逐步提高，而拉伸性能是先提高而后略有下降，因此无机粉末材料的加入可以使钮扣的综合力学性能得到提高。

 

对比例2

同实施例1，区别在于选用400份200目碳酸钙，加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速20～30r/min)，混合均匀的原料因粘度增加显著，难以在离心制片机上铺展开来，难以制备胚片。

 

对比例3

同实施例4，区别在于不加入单体稀释剂，加入固化剂过氧化甲乙酮后搅拌1min后倒入离心制片机上（机速50r/min)。在倒片前，经测试配方的粘度同实施例5相比，从1500mPa.S上升为3000mPa.S,在离心制片机上不能迅速铺展开来，经冲胚和浸胚后得到的钮胚发现钮胚厚薄不均,颜色也分布不均，影响下一步的车钮工序和产品外观均一性，原因可能为未加单体稀释剂，整个配方体系难以形成有效的网络结构，导致成品率低。

 

对比例4

同实施例4，区别在于加料的时候是将除固化剂过氧化甲乙酮外的所有原料一次性混合，最后加入固化剂过氧化甲乙酮，所得钮扣同一批次色差严重，经凝胶时间测试及拉伸性能，冲击性能和硬度方面测试，对比如下：

           表2 加料方式不同性能对比：

	凝胶时间	最大拉力，磅	冲击性能，87mm	冲击性能，130mm	冲击性能，225mm
						实施例4	8分50秒	48.5	0/30	0/30	2/30*
对比例4	15分1秒	49.5	0/30	11/30	20/30

  *注：2/30 30代表测试的钮扣个数，2代表破裂的钮扣个数

    从上表可以看出，对比例4将加入无机粉末材料和色浆、促进剂、树脂、助剂等一次性混合搅拌,因无机粉末材料具有明显的吸液效果,将导致促进剂和色浆分布不均,凝胶时间比实施例4提高了接近一倍,另外冲击性能也比实施例4劣化。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种不饱和聚酯树脂钮扣，其特征在于：它包括以下重量份的原料成分:100份的不饱和聚酯树脂，20-300份的无机粉末材料，1-4份的固化剂，1-4份的促进剂，2-10份的单体稀释剂，其中不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂或双酚A型不饱和聚酯树脂，无机粉末材料为粒径在200-3000目的碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁、滑石粉、二氧化硅、氢氧化铝、或空心玻璃微珠中的至少一种，固化剂为过氧化甲乙酮或过氧化环己酮，促进剂为环烷酸钴或异辛酸钴，单体稀释剂为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯树脂钮扣，其特征在于：其原料成分中还包括1-10份的色浆、珠光浆或蜡水中的至少一种助剂。

3.一种如权利要求1所述的不饱和聚酯树脂钮扣的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：在料桶中加入100份的不饱和聚酯树脂，1-4份的促进剂，2-10份的单体稀释剂，在搅拌状态下加入20-300份的无机粉末材料，搅拌均匀后，加入1-4份的固化剂，继续搅拌均匀后倒入离心制片机或制棍机上，在室温固化20-60min成胚片或棍，再经过冲胚或切胚、浸胚、车纽、抛光工序制备得到钮扣产品。

4.根据权利要求1所述的一种不饱和聚酯树脂钮扣的制备方法，其特征在于：在料桶中添加不饱和聚酯树脂、促进剂和单体稀释剂的同时，添加1-10份的色浆、珠光浆或蜡水中的至少一种助剂。