CN108409952A - 一种硅烷改性不饱和聚酯树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30~40份；不饱和二元酸或酸酐：35~50份；饱和二元醇：80~100份；不饱和硅烷单体：3~15份；所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：1~10份。所述硅烷改性不饱和聚酯树脂，具有高抗冲击性、高强度、高耐污性以及良好的耐候性、耐水性，可应用于航空、电子、化工等领域，具有良好的工业实用性，此外合成工艺简单、便于施工，易于实现工业化生产。

Description

一种硅烷改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，具体涉及一种硅烷改性不饱和聚酯树脂及其制备方法。
背景技术
不饱和聚酯(UP)是由饱和与不饱和二元酸(或酸酐)与二元醇经缩聚反应生成的线型聚合物，其分子结构中含有非芳族的不饱和键，可通过适当的引发剂引发交联反应而形成一种热固性材料。不饱和聚酯树脂的相对密度在1.11～1.20左右，固化时体积收缩率较大。工艺性能优良是不饱和聚酯树脂最大的优点，可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活，特别适合大型和现场制造玻璃钢制品；固化后树脂综合性能好，力学性能指标略低于环氧树脂，但优于酚醛树脂。耐腐蚀性，电性能和阻燃性可以通过选择适当牌号的树脂来满足要求，树脂颜色浅，可以制成透明制品；并且品种多，适应广泛，价格较低。
目前国内外提高不饱和聚酯树脂耐热性一般有以下方法：
(1)采用高性能基体树脂对不饱和聚酯树脂改性
例如使用环氧树脂、有机硅树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和聚酰亚胺树脂等进行改性。
(2)在不饱和聚酯树脂中添加第二相材料
在不饱和聚酯树脂中添加刚性颗粒如纳米二氧化硅颗粒也可以提高不饱和聚酯树脂的耐热性。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种硅烷改性不饱和聚酯树脂。所述硅烷改性不饱和聚酯树脂，具有高抗冲击性、高强度、高耐污性以及良好的耐候性、耐水性，可应用于航空、电子、化工等领域，具有良好的工业实用性，此外合成工艺简单、便于施工，易于实现工业化生产。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30～40份；不饱和二元酸或酸酐：35～50份；饱和二元醇：80～100份；不饱和硅烷单体：3～15份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：1～10份。
利用带有硅原子的单体作为反应原料，合成硅烷改性不饱和聚酯树脂，使其固化后具有高抗冲击性和高强度；此外，含有全氟烷基二元醇，将氟原子引入不饱和聚酯树脂，同有机硅一起作用，增大了不饱和聚酯树脂与水的接触角，使其改性后具有优良的憎水性能、耐化学腐蚀性及稳定性，可应用于航空、电子、化工等领域，具有良好的工业实用性。
进一步地，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30～35份；不饱和二元酸或酸酐：40～50份；饱和二元醇：80～90份；不饱和硅烷单体：5～13份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：3～6份。
进一步地，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：33份；不饱和二元酸或酸酐：42份；饱和二元醇：86份；不饱和硅烷单体：9份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：5份。
进一步地，所述全氟烷基二元醇为全氟-1,10-癸二醇或全氟-1,12-十二烷二醇中的任一种。
进一步地，所述不饱和硅烷单体为甲基乙烯基氯硅烷或乙烯基苯基二氯硅烷或乙烯基三氯硅烷中的任一种或组合。
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)以不饱和硅烷单体为原料，以无水乙醇为介质，以稀盐酸为催化剂制备出硅烷低聚物；
(2)以饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐及饱和二元醇为原料合成不饱和聚酯树脂预聚体；
(3)将制备得到的硅烷低聚物与不饱和聚酯树脂预聚体混合，在氮气氛围和机械搅拌下，进行反应，得到硅烷改性不饱和聚酯树脂。
本发明的一种硅烷改性不饱和聚酯树脂合成工艺简单、便于施工，易于实现工业化生产。
进一步地，所述步骤(3)中的反应温度为100～120℃，反应时间为4～6h。
本发明的有益效果在于：
本发明所述的一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，具有高抗冲击性、高强度、高耐污性以及良好的耐候性、耐水性，可应用于航空、电子、化工等领域，具有良好的工业实用性，此外合成工艺简单、便于施工，易于实现工业化生产。
具体实施方式
实施例1
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30份；不饱和二元酸或酸酐：42份；饱和二元醇：80份；乙烯基苯基二氯硅烷：3份；
所述饱和二元醇中含有全氟-1,10-癸二醇：1.5份。
实施例2
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：36份；不饱和二元酸或酸酐：50份；饱和二元醇：90份；甲基乙烯基氯硅烷：6份；
所述饱和二元醇中含有全氟-1,12-十二烷二醇：1份。
实施例3
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：33份；不饱和二元酸或酸酐：42份；饱和二元醇：86份；甲基乙烯基氯硅烷：9份；
所述饱和二元醇中含有全氟-1,12-十二烷二醇：5份。
实施例4
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：40份；不饱和二元酸或酸酐：35份；饱和二元醇：95份；乙烯基三氯硅烷：15份；
所述饱和二元醇中含有全氟-1,10-癸二醇：10份。
实施例5
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：31份；不饱和二元酸或酸酐：38份；饱和二元醇：100份；甲基乙烯基氯硅烷：12份；
所述饱和二元醇中含有全氟-1,12-十二烷二醇：2.5份。
一种硅烷改性不饱和聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：
(1)以不饱和硅烷单体为原料，以无水乙醇为介质，以稀盐酸为催化剂制备出硅烷低聚物；
(2)以饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐及饱和二元醇为原料合成不饱和聚酯树脂预聚体；
(3)将制备得到的硅烷低聚物与不饱和聚酯树脂预聚体混合，在氮气氛围和机械搅拌下，进行反应，得到硅烷改性不饱和聚酯树脂。
对实施例1～5制备得到的硅烷改性不饱和聚酯树脂与固化剂混合，并对其性能进行测试，结果如表1所示。
表1
其中，所述对比例1为实施例1中不添加不饱和硅烷单体、全氟烷基二元醇制备得到的不饱和聚酯树脂。由表中数据可以得到本发明所述的一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，具有高抗冲击性、高强度、高耐污性以及良好的耐候性、耐水性，可应用于航空、电子、化工等领域，具有良好的工业实用性，此外合成工艺简单、便于施工，易于实现工业化生产。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30~40份；不饱和二元酸或酸酐：35~50份；饱和二元醇：80~100份；不饱和硅烷单体：3~15份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：1~10份。
2.根据权利要求1所述的硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：30~35份；不饱和二元酸或酸酐：40~50份；饱和二元醇：80~90份；不饱和硅烷单体：5~13份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：3~6份。
3.根据权利要求1所述的硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：饱和二元酸或酸酐：33份；不饱和二元酸或酸酐：42份；饱和二元醇：86份；不饱和硅烷单体：9份；
所述饱和二元醇中含有全氟烷基二元醇：5份。
4.根据权利要求1所述的硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述全氟烷基二元醇为全氟-1,10-癸二醇或全氟-1,12-十二烷二醇中的任一种。
5.根据权利要求1所述的硅烷改性不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述不饱和硅烷单体为甲基乙烯基氯硅烷或乙烯基苯基二氯硅烷或乙烯基三氯硅烷中的任一种或组合。
6.如权利要求1所述的一种硅烷改性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）以不饱和硅烷单体为原料，以无水乙醇为介质，以稀盐酸为催化剂制备出硅烷低聚物；
（2）以饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐及饱和二元醇为原料合成不饱和聚酯树脂预聚体；
（3）将制备得到的硅烷低聚物与不饱和聚酯树脂预聚体混合，在氮气氛围和机械搅拌下，进行反应，得到硅烷改性不饱和聚酯树脂。
7.如权利要求6所述的一种硅烷改性不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中的反应温度为100~120℃，反应时间为4~6h。
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