[發明專利]一種不飽和聚酯樹脂的生產方法

有效

• 申請號: 201711182358.0
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN109824874B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 黃雙能;劉劍明;陳少岳;龔煜;黃偉
• 申請（專利權）人: 廈門海灣化工有限公司
• 主分類號: C08G63/52
• 分類號: C08G63/52;C08G63/676;C08G63/78
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

本發明公開了一種不飽和聚酯樹脂的生產方法，通過改進封端工藝——采用苯甲酸單酯做為封端劑，避免二次投料中升降溫過程產生的能耗，達到提高其耐腐蝕性、拉伸強度以及熱變形溫度的性能。

背景技術

UPR，即Unsaturated Polyester Resin，不飽和聚酯樹脂，是熱固性樹脂中最常見的一種，它是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線型聚合物，經過交聯單體(一般為苯乙烯)或活性溶劑稀釋形成的具有一定粘度的樹脂溶液。不飽和聚酯樹脂是我國熱固性樹脂中用量最大的品種，也是國內玻璃鋼、人造石、工藝品等用量最多的基體樹脂，從2001年到現在的十多年中，UPR持續增長，由當年的50萬噸增長到了2014年的185萬噸，增長了3.7倍。

傳統的方法制得的UPR一般會存在性能上的缺陷，主要是由于：1、一般的不飽和聚酯樹脂帶有較多的活性基團，如羥基、羧基等親水性基團，且極性強，易與水形成氫鍵，導致樹脂的吸水率較高；2、傳統制備方法制得的不飽和聚酯樹脂相對分子量較大，端基有較多的羥基羧基，與苯乙烯的相容性不好，所以要達到一定的粘度需加入較多的苯乙烯。因此需要加入封端劑，來提高UPR的產品性能。

苯甲酸是UPR生產中常見的封端劑，對產品的耐腐蝕性能確有明顯的提高，但實際生產工藝中卻也存在缺陷。首先，苯甲酸的作為封端劑是反應后期參與反應的，必須將物料由220℃左右降到150℃左右，投料畢后再一次升溫反應，無形中增加了產品能耗，延長了生產周期，影響產品顏色指標；其次，苯甲酸微溶于水、易升華的固有特性使得其在高溫反應過程中，極易隨著酯化水進入冷凝管中析出，堵塞冷凝管道或進入生產廢水中，增加污水處理壓力，同時單位產品的苯甲酸損耗量也增加。

本技術旨在通過提供一種苯甲酸封端改進技術，通過封端有效減少聚酯的端基活性，苯甲酸先與二元醇反應形成單酯，再投入反應釜中作為封端劑進行UPR封端，以克服苯甲酸作為封端劑直接在反應后期投入所產生的問題。制得的封端型不飽和聚酯樹脂具有更強的耐腐蝕性能、低成本、高拉伸強度和熱變形溫度等。

發明內容

不飽和聚酯樹脂(UPR)，其生產過程中，為提高UPR的耐腐蝕性、拉伸強度以及熱變形溫度等性能，一般需對其進行封端，本技術主要通過改進封端工藝——采用苯甲酸單酯做為封端劑，達到提高其耐腐蝕性、拉伸強度以及熱變形溫度的性能。

(二)苯甲酸單酯在UPR生產中的封端作用

①封端原理：加入封端劑，利用羧基與端羥基或端羧基發生酯化反應，達到封閉端基的作用，以提高UPR樹脂的耐水、耐酸、耐堿等性能。

②封端改進工藝原理：首先，固液原料的投料方式不同，液體原料的投料不需要降溫開蓋，因此將苯甲酸轉換成液體即可解決生產能耗與周期的問題。其次，單元羧酸或單元醇均是良好的封端劑，因此將苯甲酸與二元醇反應到一定程度，確保酸完全溶于醇中形成液體，同時控制反應終點，保證苯甲酸的存在量，從而解決苯甲酸在實際生產應用中存在的工藝缺陷。具有如下優點：封端過程中采用苯甲酸單酯在UPR生產前期加入,使通過封端后的UPR耐腐蝕性能提高約30％左右，降低生產成本，并通過在生產前期加入封端劑，實現投料過程中無需再降溫，節約大量能耗。苯甲酸單酯封端后的拉伸強度為苯甲酸封端的1～2倍。經苯甲酸單酯封端后，UPR的熱變形溫度提高約5℃。避開高溫投料風險；使單酯中苯甲酸單體的含量大大減少，苯甲酸的損耗機會也隨之減少，解決環保問題。

附圖說明

圖1不飽和聚酯樹脂生產工藝流程圖

圖2苯甲酸酯化工藝流程圖

具體實施方式

實施例1：不飽和聚酯樹脂(UPR)的生產

不飽和聚酯樹脂是由丙二醇、苯酐、順酐等按一定的配比，在160-210℃經縮聚反應而制得，再加入石蠟、苯乙烯和促進劑等，于70-80℃下混溶得到具有一定粘度的液體樹脂成品。具體工藝流程如圖1所示：