CN102516468A

CN102516468A - 一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN102516468A
Application number: CN2011104457883A
Authority: CN
Inventors: 邱灵强; 何炜; 麻慎荣
Original assignee: SHANGHAI XIN TIANHE RESIN CO Ltd; NANTONG TIANHE RESIN CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI XIN TIANHE RESIN CO Ltd; NANTONG TIANHE RESIN CO Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102516468B

Abstract

一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂及其制备方法，属于不饱和聚酯树脂技术领域。它包括如下重量百分比的组分：二元醇28-33%，二元酸或酸酐30-40%，稀释剂30-35%，甘油2-4%混合制得。通过本发明的配方和工艺得到的不饱和聚酯树脂，浸润性和粘接力强，与玻璃纤维有良好快速的浸润效果，粘接力以压剪力测试为准，比普通邻苯型树脂增加30%以上，达到20MPa以上。生产石英石板材时，平均每张大板的树脂用量可以由25KG降低到23KG，并且在树脂和石英砂搅拌过程中不易结团，使得厂家在生产时，更易铺料及压制，也可以进一步改善现有厂家出现的变形、开裂等现象，另外可以大幅提高树脂与气硅的触变性能。

Description

一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂及其制备方法

技术领域

本发明属于不饱和聚酯树脂技术领域，具体涉及极性强的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

普通的不饱和聚酯树脂一般只采用二元酸和二元醇缩聚反应，同时加入苯乙烯稀释，生成具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。由此种传统的方法制得的不饱和聚酯树脂在粘接和浸润方面表现相对来说不理想，表现为在石材粘接处容易脱落，另外用玻纤增强时，容易漏纱，不能满足一些制品及石材加工的应用需求。

一般不饱和树脂中二元醇与二元酸以摩尔比1.03:1左右的量参与反应，加上反应过程中有少量的醇会损耗，所以树脂的极性很弱，不利于与无机填料的浸润粘接，另外在一些要求防流挂的应用领域，树脂与气相二氧化硅的触变效果也不理想。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供极性强的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂及其制备方法。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，以不饱和聚酯树脂总重量为100%计，其特征在于所述的不饱和聚酯树脂包括如下重量百分比的组分：

二元醇28-33%，二元酸或酸酐30-40%，稀释剂30-35%，甘油2-4%，

其中所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、新戊二醇中的两种或两种以上混合物，所述的二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸或己二酸中一种或一种以上混合物，所述的酸酐为顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的混合物，所述的稀释剂为苯乙烯或者苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物。

二元醇30-33%，二元酸或酸酐32-35%，稀释剂32-33%，甘油3-4%。

二元醇30%，二元酸或酸酐35%，稀释剂32%，甘油3%。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，其特征在于所述的稀释剂为苯乙烯和甲基丙烯酸甲脂的混合物，苯乙烯投料重量百分比为15-20%，甲基丙烯酸甲脂投料重量百分比为15-30%。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按投料比将二元醇、二元酸或酸酐投入反应器中，加热至190℃，在氮气保护下进行缩聚反应，当反应液酸值达到100-120mgKOH/g，加入甘油，继续反应2-3小时，至酸值达到45-55mgKOH/g时反应结束，保持料温在190℃，进行减压真空处理，至酸值达20～25mgKOH/g，加入包括阻聚剂和添加剂，冷却至85-95℃入加入稀释剂，得到一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的真空处理为真空度≤0.092Mpa，抽真空1.5-2.5小时。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的阻聚剂为对苯二酚、苯三酚、苯醌或单特丁基对苯二酚，其加入量为反应物总重量百分比的25～35PPM。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的添加剂为环烷酸铜、消泡剂、润湿分散剂、流平剂中的一种或几种，其加入量为反应物总重量百分比的60～90PPM，所述的消泡剂、润湿分散剂、流平剂分别采用常用市售的消泡剂、润湿分散剂、流平剂都可以。

所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、新戊二醇中的两种或两种以上混合物，所述的二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸或己二酸中一种或一种以上混合物，所述的酸酐为顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的混合物，所述的稀释剂为苯乙烯或者苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明在树脂组分中加入甘油，由于甘油是一种三元醇，加入甘油后，树脂体系的羟基含量和极性都将大大的提高，有利于树脂与填料的浸润，另外树脂的羟基和填料表面的水分会形成少量的氢键，以增强粘接力；

2）本发明通过加入阻聚剂，可以调节树脂的胶化、固化时间及树脂的储存稳定性，通过加入环烷酸铜，能提高树脂的储存稳定性，延长储存时间；

3）本发明的反应温度在190度，低于常规技术的200-210度，由于控制了反应温度，甘油中活性较低的羟基都未参与反应，所以树脂体系的极性很大，有利于树脂的粘接与浸润，而且可以降低成本；

4）本发明加入量的甘油占不饱和聚酯树脂反应物的重量百分比为2～4%，一方面可以控制反应程度，控制甘油羟基参与反应，避免树脂分子量快速增大，另一方面可以控制树脂的极性不会过大，使树脂与苯乙烯能很好的相容；

5）通过本发明的配方和工艺得到的不饱和聚酯树脂，浸润性和粘接力强，可以与玻璃纤维有良好快速的浸润效果，粘接力以压剪力测试为准，可以比普通邻苯型树脂增加30%以上，达到20MPA以上。生产石英石板材时，平均每张大板的树脂用量可以由25KG降低到23KG的水平，并且在树脂和石英砂搅拌过程中不易结团，使得厂家在生产时，更易铺料及压制，也可以进一步改善现有厂家出现的变形、开裂等现象。

具体实施方式

以下将通过实施例来进一步详细阐述本发明，但是本发明的保护范围并不受这些实施例所限制。

实施例1 一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的组份如下:

二甘醇42.9g,丙二醇15g,乙二醇16.5g,邻苯二甲酸酐 73.5g,顺丁烯二酸酐33g,苯乙烯80g，甘油4.1g

具体制备方法如下：将42.9g二甘醇、15g丙二醇、16.5g乙二醇、73.5g邻苯二甲酸酐酸和33g顺丁烯二酸酐投入反应器中，加热至190℃，氮气保护下进行缩聚反应至酸值达到100mgKOH/g，加入4.1g甘油190℃保温进行缩聚反应3小时，至酸值达55mgKOH/g，在真空度为0.092Mpa条件下，抽真空2.5小时，抽去水份，使反应正向进行，再保持料温在190℃，至酸值达20mgKOH/g，加入包括30PPM对苯二酚，60PPM环烷酸铜溶液，冷却至85℃入加入80g苯乙烯，制得所需不饱和聚酯树脂。

本实施例中的二元醇用乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、新戊二醇中的两种或两种以上混合物代替二甘醇、丙二醇和乙二醇，用由间苯二甲酸、对苯二甲酸或己二酸中一种或一种以上混合物的二元酸代替顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的混合物，稀释剂用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物代替苯乙烯，阻聚剂用苯三酚、苯醌或单特丁基对苯二酚代替对苯二酚，也能取得同样的技术效果，下同。

实施例2 一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂反应物按重量百分比计包括下述组分：

二甘醇1180g，二丙二醇400g，间苯二甲酸1000g，对苯二甲酸436.5g,苯乙烯1580g, 甘油191.5g

具体制备方法如下：将1180g二甘醇、400g二丙二醇, 1000g间苯二甲酸和436.5g对苯二甲酸,投入反应器中，加热至190℃，氮气保护下进行缩聚反应至酸值达到120mgKOH/g，加入191.5g甘油在190℃保温进行缩聚反应2小时，至酸值达45mgKOH/g，在真空度为0.08Mpa条件下，抽真空1.5小时，抽去水份，使反应正向进行，再保持料温在190℃，至酸值达25mgKOH/g，加入包括30PPM苯三酚、40PPM环烷酸铜溶液、35PPM消泡剂--BYK-555，冷却至85℃入加入1580g苯乙烯，制得所需不饱和聚酯树脂。

实施例3 一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂反应物按重量百分比计包括下述组分：

二甘醇400g，新戊二醇200g，己二酸700g,苯乙烯400g, 甲基丙烯酸甲酯240g，甘油60g

具体制备方法如下：将400g二甘醇、200g新戊二醇, 700g 已二酸,投入反应器中，加热至190℃，氮气保护下进行缩聚反应至酸值达到110mgKOH/g，加入60g甘油在190℃保温进行缩聚反应2.5小时，至酸值达48mgKOH/g，在真空度为0.07Mpa条件下，抽真空2小时，抽去水份，使反应正向进行，再保持料温在190℃，至酸值达22mgKOH/g，加入包括30PPM单特丁基对苯二酚、60PPM环烷酸铜溶液、30PPM润湿分散剂BYK-161，冷却至85℃入加入1580g苯乙烯，制得所需不饱和聚酯树脂。

实施例4：本发明的应用，以采光瓦为例，可以与市面上大多数的玻纤有良好快速的浸润效果，粘接力以压剪力测试为准，可以比普通邻苯型树脂增加30%或以上，达到20MPA以上。以生产石英石板材为例，由于树脂具有较高的粘接力和浸润性，在不改动石英石生产配方的前提下，平均每张大板的树脂用量可以由25KG降低到23KG的水平，并且在树脂和石英砂搅拌过程中不易结团，使得厂家在生产时，更易铺料及压制，也可以进一步改善现有厂家出现的变形、开裂等现象。

Claims

1.一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，以不饱和聚酯树脂总重量为100%计，其特征在于所述的不饱和聚酯树脂包括如下重量百分比的组分：

二元醇28-33%，二元酸或酸酐30-40%，稀释剂30-35%，甘油2-4%，

2.根据权利要求1所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，以不饱和聚酯树脂总重量为100%计，其特征在于所述的不饱和聚酯树脂包括如下重量百分比的组分：

二元醇30-33%，二元酸或酸酐32-35%，稀释剂32-33%，甘油3-4%。

3.根据权利要求1所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，以不饱和聚酯树脂总重量为100%计，其特征在于所述的不饱和聚酯树脂包括如下重量百分比的组分：

二元醇30%，二元酸或酸酐35%，稀释剂32%，甘油3%。

4.根据权利要求1所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂，其特征在于所述的稀释剂为苯乙烯和甲基丙烯酸甲脂的混合物，苯乙烯投料重量百分比为15-20%，甲基丙烯酸甲脂投料重量百分比为15-30%。

5.根据权利要求1所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按投料比将二元醇、二元酸或酸酐投入反应器中，加热至190℃，在氮气保护下进行缩聚反应，当反应液酸值达到100-120mgKOH/g，加入甘油，继续反应2-3小时，至酸值达到45-55mgKOH/g时反应结束，保持料温在190℃，进行减压真空处理，至酸值达20～25mgKOH/g，加入包括阻聚剂和添加剂，冷却至85-95℃入加入稀释剂，得到一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂。

6.根据权利要求5所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的真空处理为真空度≤0.092Mpa，抽真空1.5-2.5小时。

7.根据权利要求5所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的阻聚剂为对苯二酚、苯三酚、苯醌或单特丁基对苯二酚，其加入量为反应物总重量百分比的25～35PPM。

8.根据权利要求5所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的添加剂为环烷酸铜、消泡剂、润湿分散剂、流平剂中的一种或几种，其加入量为反应物总重量百分比的60～90PPM。

9.根据权利要求5所述的一种高粘接力、高浸润性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于所述的二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、二丙二醇、新戊二醇中的两种或两种以上混合物，所述的二元酸为间苯二甲酸、对苯二甲酸或己二酸中一种或一种以上混合物，所述的酸酐为顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的混合物，所述的稀释剂为苯乙烯或者苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的混合物。