[發明專利]無苯乙烯低收縮型不飽和聚酯樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201710418158.4
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107141420B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 施英;張文泉;潘萍;朱萌;尤衛民
• 申請（專利權）人: 無錫阿科力科技股份有限公司
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08F220/18;C08G63/52
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;張仕婷

本發明公開了一種無苯乙烯低收縮型不飽和聚酯樹脂及其制備方法，制得的不飽和聚酯樹脂適用于模壓成型或拉擠成型工藝。含有60~75%不飽和聚酯低聚物、0.02~0.05%阻聚劑、25~40%稀釋劑、0.2?2%引發劑及0~0.5%促進劑四個組分。其中不飽和聚酯低聚物由飽和二元羧酸(酐)、不飽和二元羧酸(酐)及飽和二元醇酯化反應制得，稀釋劑為脂環族結構的丙烯酸酯，可替代目前使用最廣泛的苯乙烯，實現無苯類化合物排放，不飽和聚酯樹脂的固化收縮率0.05~2%。該不飽和聚酯樹脂組合物適用于模壓成型或拉擠成型工藝。

技術領域

本發明涉及一種無苯乙烯低收縮型不飽和聚酯樹脂及其制備方法，尤其是一種不含苯乙烯的低收縮型不飽和聚酯樹脂組合物，制得的不飽和聚酯樹脂適用于模壓成型或拉擠成型工藝。

背景技術

自不飽和聚酯樹脂問世以來，因苯乙烯單體稀釋性好，固化速度快等優點，被廣泛地用作不飽和聚酯樹脂的稀釋劑。但近年來，隨著人們對環境安全的日趨重視以及國家政策上對涂料樹脂行業的日益嚴格，以苯乙烯為稀釋劑的不飽和聚酯樹脂的應用，因其氣味及毒性，越來越受到限制，因此低苯乙烯或無苯乙烯的不飽和聚酯樹脂的開發成為了國內外研發的熱點課題。

如CN102268167A公開了一種低苯乙烯揮發不飽和聚酯樹脂復合材料的制備方法，通過在生產過程中加入介孔分子篩，調整不飽和聚酯樹脂的混合工藝，抑制不飽和聚酯樹脂中苯乙烯在儲存和固化階段的揮發，得到低苯乙烯揮發的不飽和聚酯樹脂復合材料。Dr.Gunter Hegemann就不飽和聚酯中苯乙烯是否可以替代提出討論和分析，他認為，從化學角度出發，苯乙烯在不飽和聚酯中可以被某種共聚單體所取代，關鍵在于用新單體替代苯乙烯時，需平衡新生成的不飽和聚酯樹脂的性能和經濟性問題。JP2002332316A公開了一種不飽和聚酯樹脂的組合物，其在不降低固化性和物理性質的條件下，使用甲基丙烯酸羥烷基酯替代苯乙烯作為反應性稀釋劑，該組合物雖然氣味小，固化性、安全性及表面干燥性優異，但存在與基底材料的附著力不夠的問題。

另外，普通的不飽和聚酯樹脂固化時體積收縮率大，影響制件尺寸和表面光潔度等，這一缺陷影響著不飽和聚酯樹脂的應用，常用的降低其收縮率的方法：一種是通過添加聚乙烯、聚苯乙烯等熱塑性聚合物來實現，但是不能得到透明制品，而且力學性能有所降低；另外一種研究的比較多的是不飽和聚酯樹脂中引入環戊二烯的結構，US4228251公開了一種含羥基化的雙環戊二烯改性獲得的不飽和聚酯低聚物和其他組分的組合物制成的樹脂，固化產品收縮率低、無裂紋。通過雙環戊二烯改性可實現不飽和聚酯樹脂固化收縮率的降低，但是相對地，其合成工藝亦比普通不飽和聚酯樹脂復雜。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種不含苯乙烯的不飽和聚酯樹脂組合物，采用特殊脂環族結構的丙烯酸酯取代目前使用最為廣泛的苯乙烯作為稀釋劑，實現不飽和聚酯樹脂的無苯乙烯排放。

按照本發明提供的技術方案，無苯乙烯低收縮型不飽和聚酯樹脂的特征是由飽和樹脂低聚物、阻聚劑、稀釋劑、引發劑和促進劑四個組分，通過自由基聚合反應制得，其結構如下：

由不飽和聚酯樹脂低聚物作為主鏈部分,稀釋劑作為交聯支鏈部分，其中不飽和聚酯樹脂低聚物重均分子量為2000～3000。

所述無苯乙烯低收縮型不飽和聚酯樹脂的制備，步驟如下：

(1)不飽和聚酯低聚物的制備：取飽和二元羧酸/酐不飽和二元羧酸/酐及飽和二元醇(HO-Ra-OH)按照摩爾比(2.5～7.5):(7.5～2.5):(10.5～11)取料，且飽和二元羧酸/酐及不飽和二元羧酸/酐的總摩爾數與飽和二元醇摩爾數之比為10:(10.5～11)；將其在160～175℃攪拌反應回流，控制蒸汽溫度低于105℃，跟蹤測定酸值至135mgKOH/g，逐漸升高反應體系溫度至190～200℃，保持該反應溫度并抽真空1～1.5h，至體系酸值達50mgKOH/g時停止加熱，即得不飽和樹脂低聚物，結構式為：

重均分子量為2000～3000。