[發明專利]耐水解不飽和聚酯樹脂及其制備方法

無效

• 申請號: 201010127530.4
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN101792511A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 余鵬;魏斯基;何煒
• 申請（專利權）人: 上海新天和樹脂有限公司;南通天和樹脂有限公司;浙江天和樹脂有限公司
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08G63/54
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，為一種新型不飽和聚酯樹脂，尤其涉及一種耐水解不飽和聚酯樹脂及其制備方法，具有更低的吸水率。

背景技術

不飽和聚酯樹脂如今已被廣泛的應用到各個領域，如冷卻塔、船舶等方面需要耐水解較好的不飽和聚酯樹脂。這類不飽和聚酯樹脂與其制品通常具有良好的物理性能，但是大部分的不飽和聚酯樹脂在潮濕的環境下的耐水解性不佳，在此條件下，不飽和聚酯樹脂極易受其殘存的末端羧基的催化而水解，造成不飽和聚酯分子鏈的斷裂而導致物理性質的劣化，因此，限制了不飽和聚酯樹脂在耐水性能要求較高的領域的應用。

傳統的不飽和聚酯樹脂是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。通常，聚酯化縮聚反應是在190～220℃進行，直至達到預期的酸值(或粘度)，在聚酯化縮聚反應結束后，趁熱加入一定量的交聯單體苯乙烯，配成粘稠的液體。

本發明的申請人在其在先專利申請號200910052766.3中公開了一種封端型不飽和聚酯樹脂，該不飽和聚酯樹脂由飽和二元酸或酸酐、不飽和二元酸或酸酐、二元醇和一元醇反應制成，其關鍵在于通過采用一元醇苯甲醇對不飽和聚酯樹脂中較多的端基，如羥基、羧基等進行封端，不僅可有效降低不飽和聚酯樹脂的吸水率，還可以提高與交聯單體苯乙烯的相容性。吸水率一般可以低至0.2％左右。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種耐水解不飽和聚酯樹脂，不僅可進一步提高不飽和聚酯樹脂的力學性能，更可有效降低吸水率。

本發明所要解決的另一技術問題在于提供上述耐水解不飽和聚酯樹脂的制備方法。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是：一種耐水解不飽和聚酯樹脂，由飽和二元酸或酸酐、不飽和二元酸或酸酐、二元醇縮聚反應后，再由交聯單體苯乙烯稀釋而成，所述的不飽和聚酯樹脂的平均當量為1500～2000，所述的二元醇為2-甲基1，3-丙二醇和丙二醇，且二元酸或酸酐的摩爾總量比二元醇的摩爾總量過量0.1～0.3mol，用一元醇對過量二元酸或酸酐進行封端，一元醇的摩爾量為0.2～0.6mol，即一元醇的摩爾量為二元酸或酸酐過量摩爾量的兩倍，其中，所述的一元醇為苯甲醇。

本發明采用沸點約為205.7℃的苯甲醇進行封端，封端效果好；二元醇選用2-甲基1，3-丙二醇和丙二醇，通過甲基對兩邊形成的酯鍵起到很好的保護作用。

具體的，過量二元酸或酸酐的摩爾量可以為0.1、0.15、0.2、0.25或0.3mol。

由于二元酸與一元醇為官能團之比為2∶1，因此，為了達到封端的目的，二元酸與一元醇的摩爾比至少應當為1∶2，即一元醇至少為二元酸過量摩爾量的兩倍。具體的，一元醇的摩爾量可以為0.2、0.3、0.4、0.5或0.6mol，與過量二元酸的摩爾量對應。

在上述方案的基礎上，所述的飽和二元酸或酸酐為鄰苯二甲酸酐；所述的不飽和二元酸或酸酐為順丁烯二酸酐。

在上述方案的基礎上，所述的鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐與二元醇2-甲基1，3-丙二醇和丙二醇的摩爾比為(1.2～1.8)∶(1.5～2.1)∶(1.9～2.5)∶(0.6～1.2)。

具體的，鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、2-甲基1，3-丙二醇與丙二醇的摩爾比可以為(1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7或1.8)∶(1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0或2.1)∶(1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5)∶(0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1或1.2)。

在上述方案的基礎上，所述的苯乙烯的用量按質量百分比計為原料總量的35～40％。

針對上述的耐水解不飽和聚酯樹脂的制備方法，按配方量先將飽和二元酸、不飽和二元酸、二元醇投入反應釜中，緩慢升溫至205～210℃，反應6～8個小時，酸值控制在75～80mgKOH/g；降溫至165～175℃，加入一元醇苯甲醇，緩慢升溫至205℃，保溫1.5～2.5小時，控制酸值在20～25mgKOH/g，降溫至115～125℃；加入交聯單體苯乙烯進行稀釋，冷卻制得耐水解不飽和聚酯樹脂。

本發明的有益效果是：

本發明通過苯甲醇進行封端，并選用2-甲基1，3-丙二醇作為二元醇之一，利用其甲基可在兩邊形成酯鍵從而產生良好的保護作用，通過加入苯乙烯單體稀釋，在保證力學性能不降低的情況下加以封端，大大提高了不飽和聚酯的耐水性，吸水率在0.15％左右，可廣泛應用于冷卻塔、船舶等與水接觸的場合。

具體實施方式