CN112745649A - 冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，先将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5‑吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段。本发明在不饱和聚酯树脂中引入了2,5‑吡啶二甲酸链段，晶须碳酸钙中的钙离子可与2,5‑吡啶二甲酸进行配位，降低了复合材料的蠕变深度和蠕变模量，增强了复合材料耐蠕变性能，提高了复合材料的耐水和耐老化性能，可很好地满足冲浪板的要求。

Description

冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法。
背景技术
不饱和聚酯是一种双组份的混合物，组份一是主链上含有不饱和双键的，相对分子质量在1000～3000的低聚物，另一组份是可以与组份一发生交联反应的共聚单体。不饱和聚酯树脂的制备过程分为两个阶段，第一阶段是不饱和二元酸(或酸酐)、饱和二元酸(或酸酐)与二元醇进行缩合聚合，制备不饱和聚酯低聚物，不饱和聚酯低聚物的化学结构决定着不饱和聚酯树脂的结构，种类和固化物的性质；第二阶段是不饱和聚酯低聚物与交联单体混合，制备不饱和聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂属于热固性树脂，是使用量最多、最早使用的复合物基体树脂之一。不饱和树脂具有强度高、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳、工艺制作简单、价格低廉等优点，因此被广泛地应用于建筑、交通运输、造船工业、宇航工具等行业。不饱和树脂的高交联度使其具有良好性能的同时，也使其具有硬而脆、冲击性差、不耐老化、耐蠕变性能不佳等缺点，严重影响了其在户外用品方面的应用，例如应用于冲浪板时，不饱和聚酯材料容易发生变色、粉化、表面龟裂、力学性能下降等现象。
为了提高不饱和聚酯树脂的耐老化性、提高其耐蠕变性能，以使其可以应用于冲浪板，有必要对不饱和聚酯树脂进行改性研究。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，先将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
所述不饱和聚酯的链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段；
乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.3～3.6:0.9～1.1:1.0～1.2:0.9～1.2:0.5～0.6；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.5～1份、0.4～3份、0.6～2份、1～3份、25～30份和0.5～4份；
本发明在不饱和聚酯树脂中引入了2,5-吡啶二甲酸链段，晶须碳酸钙中的钙离子可与不饱和聚酯树脂2,5-吡啶二甲酸链段结合形成较为稳定的配合物结构单元，钙离子与吡啶配体之间形成以钙离子的一个中心周围含有两个五元环螯合物的结构，配位结合具体如下：
Figure BDA0002870696810000021
按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为87.2-89.5％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为90.4～92.1％；老化试验在紫外加速老化箱中进行，老化周期为30天，紫外灯功率为40W，温度为室温，辐照距离为40cm；
不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为40.3～42.7μm，蠕变模量为1.08～1.17MPa；蠕变性能测试采用微摩擦试验机测试，上试样为碳化硅陶瓷球，下式样为复合材料，施加载荷为49N，保压时间为2小时。
作为优选的技术方案：
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，预固化的温度为50～60℃，时间为5～6小时；
二次固化的温度为80～85℃，时间为4～5小时；
二次固化后将模具自然冷却至室温。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，碳酸钙晶须的长度为20～30um，直径为0.5～1.2um。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，不饱和聚酯采用熔融法合成，具体制备工艺为：将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂加入反应釜，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在140℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应1.5～3.5h后测酸值，酸值达到20～30mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，真空缩聚的真空度为1000～2000Pa。
如上所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，所述酯化催化剂为草酸亚锡，酯化催化剂的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％。
本发明的原理如下：
纳米二氧化钛对紫外光具有强而长效的吸收能力以及散射能力，可将复合材料吸收的紫外光光子能力以热能或其他形式释放出去，减缓复合材料的老化速度，提高复合材料的耐老化性能；晶须碳酸钙是具有综合性能(机械强度、耐磨性能和耐热性能)高的硬质填料。本发明在不饱和聚酯树脂中引入2,5-吡啶二甲酸链段，晶须碳酸钙中的钙离子可与不饱和聚酯树脂2,5-吡啶二甲酸链段结合形成较为稳定的配合物结构单元，钙离子与吡啶配体之间形成以钙的一个中心周围含有两个五元环螯合物的结构，使晶须碳酸钙可均匀地分散在树脂基体内并与树脂基体产生较强的界面结合，对树脂基体的力学性能产生较好的增强效应，降低了复合材料的蠕变深度和蠕变模量，增强了复合材料耐蠕变性能；同时钙离子与2,5-吡啶二甲酸链段形成配位键，产生物理交联点和分子间作用的增强，内部自由体积减少，介质水在不饱和聚酯内部流动性下降，内部结构迁移缓慢，提高了不饱和聚酯的耐水和耐老化性能。
有益效果：
本发明在不饱和聚酯树脂中引入了2,5-吡啶二甲酸链段，晶须碳酸钙中的钙离子可与2,5-吡啶二甲酸进行配位，降低了复合材料的蠕变深度和蠕变模量，增强了复合材料耐蠕变性能，提高了复合材料的耐水和耐老化性能，可很好地满足冲浪板的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中，老化试验在紫外加速老化箱中进行，老化周期为30天，紫外灯功率为40W，温度为室温，辐照距离为40cm；蠕变性能测试采用微摩擦试验机测试，上试样为碳化硅陶瓷球，下式样为复合材料，施加载荷为49N，保压时间为2小时。
实施例1
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应2h后测酸值，酸值达到22mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1000Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.3:0.9:1.0:0.9:0.5；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.5份、0.1份、1份、1份、25份和0.1份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为20um，直径为0.5um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为50℃，时间为6小时；二次固化的温度为80℃，时间为5小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为87.2％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为90.1％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为11.5μm，蠕变模量为1.11MPa。
实施例2
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应1.5h后测酸值，酸值达到20mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1500Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.1:1.0:1.1:1:0.6；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.6份、2份、0.6份、1份、27份和1.5份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为22um，直径为0.8um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为57℃，时间为3小时；二次固化的温度为81℃，时间为1.8小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为88.1％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为90.8％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为10.7μm，蠕变模量为1.1MPa。
实施例3
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应2.3h后测酸值，酸值达到21mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1300Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.5:1:1.2:1.1:0.5；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.7份、1份、0.9份、1份、26份和0.7份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为27um，直径为0.6um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为58℃，时间为2小时；二次固化的温度为83℃，时间为1.5小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为88.7％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为91.6％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为12.5μm，蠕变模量为1.16MPa。
实施例1
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应2.7h后测酸值，酸值达到26mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1800Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.6:1.1:1.2:1.2:0.6；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.8份、0.6份、1.2份、2份、28份和2.1份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为25um，直径为0.9um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为52℃，时间为5小时；二次固化的温度为82℃，时间为1.7小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为89.3％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为92％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为12.7μm，蠕变模量为1.17MPa。
实施例5
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应3h后测酸值，酸值达到28mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1600Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.1:0.9:1.0:0.9:0.5；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.9份、1.5份、1.5份、2份、29份和2.6份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为21um，直径为1.2um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为51℃，时间为1小时；二次固化的温度为81℃，时间为1.3小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为87.6％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为90.8％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为11.9μm，蠕变模量为1.15MPa。
实施例6
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应3.1h后测酸值，酸值达到29mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为1700Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.5:1.0:1.1:1:0.6；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、1份、2.5份、1.8份、3份、30份和3.3份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为28um，直径为1.1um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为59℃，时间为1小时；二次固化的温度为85℃，时间为1小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为88.6％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为91.5％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为11.1μm，蠕变模量为1.12MPa。
实施例7
一种冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)采用熔融法合成不饱和聚酯；将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂草酸亚锡加入反应釜，酯化催化剂草酸亚锡的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在110℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应3.5h后测酸值，酸值达到30mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，真空度为2000Pa，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂；
制得的不饱和聚酯链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段、醋酸酐链段；乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.6:1:1.2:1.2:0.5；
(2)冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备；
(2.1)原料的准备；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、1份、3份、2份、3份、30份和1份；
促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯；
纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛；碳酸钙晶须的长度为30um，直径为1um；
(2.2)混料、预固化和二次固化；
将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化，二次固化后将模具自然冷却至室温，得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
预固化的温度为60℃，时间为1小时；二次固化的温度为85℃，时间为1小时。
制得的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料，按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为89.5％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为92.1％；不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为10.3μm，蠕变模量为1.08MPa。

Claims (8)

1.冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于：先将不饱和聚酯、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛和碳酸钙晶须混合搅拌均匀得到预混合料，再将固化剂和预混合料倒入模具，并将模具依次进行预固化和二次固化得到冲浪板用不饱和聚酯基复合材料；
所述不饱和聚酯的链段包括乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段；
乙二醇链段、顺丁烯二酸酐链段、邻苯二甲酸酐链段、2,5-吡啶二甲酸链段和醋酸酐链段的摩尔比为3.3～3.6:0.9～1.1:1.0～1.2:0.9～1.2:0.5～0.6；
按重量份数计，不饱和树脂、促进剂、消泡剂、抗氧剂、纳米二氧化钛、碳酸钙晶须和固化剂的用量分别为100份、0.5～1份、0.4～3份、0.6～2份、1～3份、25～30份和0.5～4份；
按照GB/T2567-2008标准测试拉伸性能和冲击性能：不饱和聚酯基复合材料老化后的拉伸强度为38.3MPa，拉伸强度保持率为87.2-89.5％；老化后的冲击强度为12.7KJ/m2，冲击强度保持率为90.4～92.1％；
不饱和聚酯基复合材料的蠕变深度为40.3～42.7μm，蠕变模量为1.08～1.17MPa。
2.根据权利要求1所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，预固化的温度为50～60℃，时间为5～6小时；
二次固化的温度为80～85℃，时间为4～5小时；
二次固化后将模具自然冷却至室温。
3.根据权利要求1所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，促进剂为二甲基苯胺，消泡剂为BYK-A555，抗氧剂为MTBHQ，固化剂为苯乙烯。
4.根据权利要求1所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛。
5.根据权利要求1所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，碳酸钙晶须的长度为20～30um，直径为0.5～1.2um。
6.根据权利要求1所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，不饱和聚酯采用熔融法合成，具体制备工艺为：将乙二醇、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸、醋酸酐和酯化催化剂加入反应釜，向反应釜中通入氮气，逐步升温并搅拌，在140℃开始酯化反应，待开始出水，升温至200℃保温反应1.5～3.5h后测酸值，酸值达到20～30mgKOH/g后，开始抽真空缩聚，得到熔融状态下的不饱和聚酯树脂。
7.根据权利要求6所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，真空缩聚的真空度为1000～2000Pa。
8.根据权利要求6所述的冲浪板用不饱和聚酯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述酯化催化剂为草酸亚锡，酯化催化剂的加入量为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、2,5-吡啶二甲酸和醋酸酐总质量的0.01％。
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