CN106750216A - 一种对苯二甲酸改性石英石树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对苯二甲酸改性石英石树脂及其制备方法，该制备方法采用的技术方案由二元醇、饱和二元酸、不饱和二元酸、催化剂、阻聚剂、可交联单体组成，其中，所述二元醇含量为40‑60%，饱和二元酸含量为20‑60%，不饱和二元酸含量为25‑60%，催化剂含量为0.005‑0.1%，阻聚剂含量为0.01‑0.1%，可交联单体含量为30‑40%。本发明提供了一种高韧性、高断裂延伸率、高强度的不饱和石英石树脂，更能满足中高档石英石加工及人造大理石的性能需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种对苯二甲酸改性石英石树脂及其制备方法。
背景技术
人造石英石板材的主要材料是不饱和树脂和石英，色彩丰富的组合使其具有天然石材的质感和美丽的表面光泽。石英石台面色彩多样，其中戈壁系列、水晶系列、麻石系列和闪星系列更具特色，可以广泛应用于公共建筑（酒店、餐厅、银行、医院、展览、实验室等）和家庭装修（厨房台面、洗脸台、厨卫墙面、餐桌、茶几、窗台、门套等）领域，是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建筑室内装饰材料。
不饱和树脂是直接影响石英石主要性能的原料之一，不饱和树脂是由二元酸（含有部分不饱和酸）和二元醇高温酯化脱水后，降温加苯乙烯兑稀释而成。目前市场上不饱和树脂做出来的石英石板材，在使用的过程中，会出现板材太脆，没有韧性、强度低或者遇冷热水冲击出现耐候性差、高温易变形等问题。这就要求不饱和树脂具有高韧性，高强度，具有较好的耐候性等特点，曾经有人试过提高树脂活性来提高强度，但出现板材开裂断裂、板材断裂延伸率太小等问题，而降低树脂活性，做出来的板材会出现变软问题。目前人造石英石石市场潜力巨大，尽快开发出一种实用的高性能的石英石树脂问题“迫在眉睫”。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高韧性、高断裂延伸率、高强度的不饱和石英石树脂，以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于由以下原料（以质量百分比计算）制备而成：
二元醇 40-60%
饱和二元酸 20-60%
不饱和二元酸 25-60%
催化剂 0.005-0.1%
阻聚剂 0.01-0.1%
可交联单体 30-40%
优选地，所述二元醇为丙二醇、乙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、二丙二醇、新戊二醇中的一种或几种；
优选地，所述饱和二元酸为对苯二甲酸和邻苯二甲酸（酐）、间苯二甲酸、己二酸、葵二酸中的一种或几种；
优选地，所述不饱和二元酸为富马酸和顺丁二酸酐、衣康酸一种或几种；
优选地，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、醋酸锡，月桂酸锡的一种或几种；
优选地，所述的阻聚剂: 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、氢醌、邻甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、BHT、环烷酸铜中的一种或几种；
优选地，所述交联单体为苯乙烯，à-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种；
一种对苯二甲酸改性石英石树脂及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在反应器皿中加入二元醇、饱和二元酸、催化剂后，通入氮气开始搅拌进行酯化反应，逐步升温至200—260度，馏头温度控制在100-108度，保温6-10小时后，聚酯透明后，降温到150—170度。
（2）加不饱和二元酸和阻聚剂，继续升温进行酯化反应，直至酸值小于30；
（3）降温到170—130度时，加入适量的阻聚剂、可交联单体，搅拌降温至60度以下；
（4）过滤出料。
本发明的有益效果是：产品合成工艺简单，稳定性好，所用对苯二甲酸原料来源稳定、价格低且熔点高，用本发明合成出来的不饱和树脂具有高韧性、高强度、高断裂延伸率等特性，更能满足中高档石英石加工及人造大理石的性能需要。
具体实施方式
实例一：在反应器中投入丙二醇152g、乙二醇369g、二甘醇339g、催化剂0.1g、邻苯二甲酸酐30g、精对苯二甲酸540g，在通氮气的情况下，搅拌逐步升温至230度，控制馏头温度100—105度，保温，直至物料透明，降温到150度加入顺丁二酸酐320g、氢醌0.1g。继续升温反应，最高温度控制在215以下，酸值小于30后，降温到180加入氢醌0.2g，搅拌20分钟继续降温至130度加入苯乙烯650g。充分搅拌，降温至常温，即可得到粘稠性液体。
实例二：在反应器中投入甲基丙二醇552g、二甘醇440g、催化剂0.1g、精对苯二甲酸840g，在通氮气的情况下，搅拌逐步升温至230度，控制馏头温度100—105度，保温，直至物料透明，降温到150度加入顺丁二酸酐360g、氢醌0.1g。继续升温反应，最高温度控制在210以下，酸值小于30后，降温到180加入对叔丁基邻苯二酚0.2g，搅拌20分钟继续降温至130度加入苯乙烯600g。充分搅拌，降温至常温，即可得到粘稠性液体；
实例三：在反应器中投入丙二醇150g、乙二醇77g、二甘醇84g、催化剂0.1g、精对苯二甲酸80g、己二酸30g、间苯二甲酸56g、邻苯二甲酸酐10g，在通氮气的情况下，搅拌逐步升温至230度，控制馏头温度100—105度，保温最高温后直至物料透明，降温到150度加入顺丁二酸酐360g、氢醌0.1g。继续升温反应，最高温度控制在210以下，酸值小于30后，降温到180加入对叔丁基邻苯二酚0.2g，搅拌20分钟继续降温至130对加入苯乙烯140g。充分搅拌，降温至常温，即可得到粘稠性液体；
实例四：在反应器中投入乙二醇77g、二甘醇640g催化剂0.1g、精对苯二甲酸540g、己二酸30g，在通氮气的情况下，搅拌逐步升温至230度，控制馏头温度100—105度，保温最高温后直至物料透明，降温到150度加入顺丁二酸酐300g、氢醌0.1g。继续升温反应，最高温度控制在210以下，酸值小于30后，降温到180加入对叔丁基邻苯二酚0.1g，搅拌20分钟继续降温至130对加入苯乙烯140g。充分搅拌，降温至常温，即可得到粘稠性液体；
以上各个实施例所得的树脂典型指标如下：
液体树脂性能指标
| 项目 | 测试指标 | 单位 | 测试标准 |
| 酸值 | 8-16 | mgKOH/g | GB/T 2895 |
| 固体含量 | 64-72 | % | GB/T 7193.3 |
| 粘度25℃ | 0.4—1.2 | Pa.s | GB/T 7193.1 |
| 凝胶时间 | 15.0—20.0 | min | GB/T 7193.6 |
| 外观 | 透明液体 |
树脂浇铸体主要性能指标
| 项目 | 测试指标 | 单位 | 测试标准 |
| 拉伸强度 | 40-50 | Mpa | GB/T 2568 |
| 拉伸弹性模量 | ≥2000 | Mpa | GB/T 2568 |
| 断裂延伸率 | 8-15 | % | GB/T 2568 |
| 弯曲强度 | ≥80 | MPa | GB/T 2570 |
| 弯曲弹性模量 | ≥2000 | MPa | GB/T 2570 |
| 冲击强度 | ≥12 | KJ/㎡ | GB/T 2567 |
由以上数据可以看出，本发明合成的一种对苯二甲酸改性石英石树脂断裂延伸率达到8—15%，拉伸强度达到40-50 Mpa，远高于现有技术，合成工艺简单，生产稳定性好。
上述实施例只是为了更好的描述本发明的基本原理，本发明的保护范围并不仅限于实施例中的内容，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明的保护范围内，有权利要求书所限定。
Claims (8)
1.一种对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：由二元醇、饱和二元酸、不饱和二元酸、催化剂、阻聚剂以及可交联单体组成，其中，所述二元醇含量为40-60%，饱和二元酸含量为20-60%，不饱和二元酸含量为25-60%，催化剂含量为0.005-0.1%，阻聚剂含量为0.01-0.1%，可交联单体含量为30-40%。
2.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述二元醇为丙二醇、乙二醇、二甘醇、甲基丙二醇、二丙二醇、新戊二醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述饱和二元酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸（酐）、间苯二甲酸、己二酸和葵二酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述不饱和二元酸为富马酸和顺丁二酸酐、衣康酸一种或多种。
5.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、醋酸锡，月桂酸锡的一种或多几种。
6.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述的阻聚剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、氢醌、邻甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、对苯醌、BHT、环烷酸铜中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的对苯二甲酸改性石英石树脂组合物，其特征在于：所述交联单体为苯乙烯，à-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
8.根据权利要求1-8中任一项所述树脂组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，在反应器皿中加入二元醇、饱和二元酸、催化剂后，通入氮气开始搅拌进行酯化反应，升温至200—260度，馏头温度控制在100-108度，保温6小时后，经聚酯透明后，降温到150—170度；
第二步，加不饱和二元酸和阻聚剂，继续升温进行酯化反应，直至酸值小于30；
第三步，降温至170—130度时，加入适量的阻聚剂、可交联单体，搅拌降温至60度以下；
第四步，过滤出料。
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