一种耐黄变不饱和聚酯树脂及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子化学领域,具体涉及一种不饱和聚酯树脂,特别是一种耐黄变 不饱和聚酯树脂及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 不饱和聚酯树脂一般是由二元酸或酸酐和二元醇缩聚而得,然后溶于交联单体 中,形成可以常温固化的热固性树脂。常用的二元酸有顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、邻苯二 甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸,常用的二元醇有丙二醇、乙二醇、二甘醇等,交联单体一 般采用苯乙烯。但是这种通用的不饱和树脂在固化后的制品,在不同的使用环境下,经受紫 外线、高温、氧气、雨水等作用都很容易产生制品黄变,使不饱和树脂的制品外观产生色变, 严重的甚至产生制品外表粉化,结构破坏,失去使用功能,在一定范围内限制了树脂的应 用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对以上要解决的技术问题,提供一种耐黄变效果好的不饱和聚 醋树脂。
[0004] 本发明的另一个目的是提供该不饱和聚酯树脂的合成方法。
[0005] 为了实现以上发明目的,本发明提供了以下技术方案:
[0006] 一种耐黄变不饱和聚酯树脂,按重量百分比包括以下组分:己二酸13~20%、顺丁 烯二酸酐23~28%、二元醇30~33%、抗氧化剂0.04-0.05%、阻聚剂0.01%、苯乙烯23~ 24%、甲基苯稀酸甲酯4%、石錯0.04%、环烧酸铜0.01 %和光稳定剂0.1 %,所述的二元醇 为新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物,或者为新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。
[0007] 优选地,所述阻聚剂为甲基对苯二酚。
[0008] 本发明还提供了上述耐黄变不饱和聚酯树脂的合成方法,其步骤如下:向反应锅 内投入己二酸、顺丁烯二酸酐、二元醇、抗氧化剂、,投完料后升温,当料温升至145~148°C 以0.5m3/h的速度供氮气,卧式冷凝器供水,当料温升至150~155°C开启搅拌,当馏温升至 98~100°C立式冷凝器供水,停氮气,控制馏头温度在100~102°C,当料温升至203°C开始恒 温,控制反应温度不超过205°C,当反应至酸值55~60mgK0H/g、聚酯粘度7.0~9.0/P时,抽 真空反应至酸值28~32mgK0H/g、聚酯粘度21~25/P时解除真空;降温至190°C加入阻聚剂, 关闭冷却水;预先向稀释釜加入苯乙烯和环烷酸铜,并下锅稀释,稀释釜温度不超过85°C, 充分搅拌,当稀释釜温度降至65°C以下,加入甲基丙烯酸甲酯、石蜡和光稳定剂,搅拌均匀。
[0009] 本发明针对普通不饱和聚酯树脂中存在大量苯环,导致芳香族化合物在高温时容 易发生热氧降解,苯环结构产生变化,向醌式转变,产生黄变的问题,进行了必要的改性以 及配方优化设计,以提高树脂固化后的抗黄变能力。本发明采用不含苯环的饱和二元酸己 二酸合成不饱和聚酯高分子主链,可以制备高耐黄变的树脂,合成的不饱和聚酯的热变形 温度高达ll〇°C,完全固化后具有很好的耐黄变和耐候性能,相比之下,一般的树脂的热变 形温度仅仅为60°C左右。可见,本发明扩大了树脂的使用范围,使其可以适用于涂料涂层, 人造石,采光透明瓦,玻璃钢胶衣等。
【具体实施方式】
[0010] 以下结合具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本 发明,而非用于限制本发明的范围。
[0011] 实施例1
[0012] 配方:
[00?3] 反应爸配方:抗氧剂lg,己二酸290g,顺丁稀二酸酐590g,新戊二醇150g,乙二醇 190g,丙二醇300g,阻聚剂甲基对苯二酚0 · 2g;
[0014] 稀释釜配方:苯乙烯500g,甲基丙烯酸甲酯80g,石蜡0.8g,环烷酸铜0.3g,光稳定 剂2g〇
[0015] 制备过程:
[0016] 检查并确认设备、电器、仪器、阀门及原材料是否正常,按配方向反应锅内投入除 阻聚剂甲基对苯二酚之外的其他反应釜配方原料,投完料后升温,当料温升至145°C供氮气 (速度0.5m 3/h),卧式冷凝器供水,当料温升至150°C开启搅拌,当馏温升至98°C立式冷凝器 供水,停氮气,控制馏头温度在1〇〇~l〇2°C,当料温升至203°C开始恒温,控制反应温度不超 过205°C,当反应至酸值55mgK0H/g、聚酯粘度7.0/P时,抽真空反应至酸值28mgK0H/g、聚酯 粘度21/P时解除真空;降温至190°C加阻聚剂甲基对苯二酚,关闭冷却水;预先在稀释釜按 配方量加入苯乙烯和环烷酸铜,并下锅稀释,稀释釜温度不超过85°C,充分搅拌,当稀释釜 温度降至65°C以下,加入甲基丙烯酸甲酯、石蜡和光稳定剂,搅拌均匀。
[0017] 实施例2
[0018] 配方:
[00?9] 反应爸配方:抗氧剂0.8g,己二酸438g,顺酐490g,新戊二醇150g,乙二醇190g,丙 二醇300g,阻聚剂甲基对苯二酚0.2g;
[0020] 稀释釜配方:苯乙烯500g,环烷酸铜0.3g,石蜡0.8g,甲基丙烯酸甲酯80g,光稳定 剂2g〇
[0021] 制备过程:
[0022] 检查并确认设备、电器、仪器、阀门及原材料是否正常,按配方向反应锅内投入除 阻聚剂甲基对苯二酚之外的其他反应釜配方原料,投完料后升温,当料温升至148°C供氮气 (速度0.5m 3/h),卧式冷凝器供水,当料温升至155°C开启搅拌,当馏温升至100°C立式冷凝 器供水,停氮气,控制馏头温度在l〇3°C,当料温升至208°C开始恒温,控制反应温度不超过 210°C,当反应至酸值50mgK0H/g、聚酯粘度9 · 0/P时,抽真空反应至酸值30mgK0H/g时,聚酯 粘度25/P时解除真空;降温至190°C加阻聚剂甲基对苯二酚,关闭冷却水;预先在稀释釜按 配方量加入苯乙烯和环烷酸铜,并下锅稀释,稀释釜温度不超过85°C,充分搅拌,当稀释釜 温度降至65°C以下,加入甲基丙烯酸甲酯、石蜡和光稳定剂,搅拌均匀。
[0023] 实施例3 [0024]配方:
[0025] 反应爸配方:抗氧剂0.8g,己二酸290g,顺酐590g,新戊二醇150g,甲基丙二醇 270g,丙二醇300g,阻聚剂甲基对苯二酚Ο · 2g;
[0026]稀释釜配方:苯乙烯500g,甲基丙烯酸甲酯80g,环烷酸铜0.2g,石蜡0.8g,光稳定 剂2g〇
[0027] 制备过程:
[0028]检查并确认设备、电器、仪器、阀门及原材料是否正常,按配方向反应锅内投入除 阻聚剂甲基对苯二酚之外的其他反应釜配方原料,投完料后升温,当料温升至146°C供氮气 (速度0.5m3/h),卧式冷凝器供水,当料温升至153°C开启搅拌,当馏温升至99°C立式冷凝器 供水,停氮气,控制馏头温度在l〇l°C,当料温升至203°C开始恒温,控制反应温度不超过205 °C,当反应至酸值56mgK0H/g时、聚酯粘度8.0/P时,抽真空反应至酸值30mgK0H/g时,聚酯粘 度23/P时解除真空;降温至190°C加阻聚剂甲基对苯二酚,关闭冷却水;预先在稀释釜按配 方量加入苯乙烯和环烷酸铜,并下锅稀释,稀释釜温度不超过85°C,充分搅拌,当稀释釜温 度降至65°C以下,加入甲基丙烯酸甲酯、石蜡和光稳定剂,搅拌均匀。
[0029]实验及结果:
[0030] 根据本发明实施例1-3得到的耐黄变不饱和聚酯树脂的物理性能检测结果如下:
[0031]
[0032] 用上述耐黄变树脂做成浇注体测试片,与通用树脂的测试片对照测试,可以看出 耐黄变效果。
[0033]试验方法:
[0034]把本发明实施例1-3的不饱和聚酯树脂和通用不饱和聚酯树脂做成4mm厚的纯树 脂浇注板,在Quv/Q-LAB仪器,按GB/T 14522-2008典型实验条件示例5进行加速老化试验, 经过不同的试验周期,通过实验结果来判断耐老化和耐黄变性能。
[0035] 试验结果如下:
[0036]
[0037] 从以上试验结果可以看出,本发明实施例1-3提供的耐黄变不饱和聚酯树脂比通 用不饱和聚酯树脂在人工老化试验192h后的色差值要小很多,变色等级相差3级。可见,本 发明的耐黄变不饱和聚酯树脂具有良好的耐老化和耐黄变性能。
【主权项】
1. 一种耐黄变不饱和聚酯树脂,其按重量百分比包括以下组分:己二酸13~20%、顺丁 烯二酸酐23~28%、二元醇30~33%、抗氧化剂0.04-0.05%、阻聚剂0.01%、苯乙烯23~ 24%、甲基苯稀酸甲酯4%、石錯0.04%、环烧酸铜0.01 %和光稳定剂0.1 %,所述的二元醇 为新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物,或者为新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。2. 根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂,其特征在于,所述阻聚剂为甲基对苯二酚。3. 权利要求1所述的不饱和聚酯树脂的合成方法,其步骤如下: 向反应锅内投入己二酸、顺丁烯二酸酐、二元醇、抗氧化剂、,投完料后升温,当料温升 至145~148°C以0.5m3/h的速度供氮气,卧式冷凝器供水,当料温升至150~155°C开启搅 拌,当馏温升至98~100°C立式冷凝器供水,停氮气,控制馏头温度在100~102°C,当料温升 至203°C开始恒温,控制反应温度不超过205°C,当反应至酸值55~60mgK0H/g、聚酯粘度7.0 ~9.0/P时,抽真空反应至酸值28~32mgKOH/g、聚酯粘度21~25/P时解除真空;降温至190 °C加入阻聚剂,关闭冷却水;预先向稀释釜加入苯乙烯和环烷酸铜,并下锅稀释,稀释釜温 度不超过85°C,充分搅拌,当稀释釜温度降至65°C以下,加入甲基丙烯酸甲酯、石蜡和光稳 定剂,搅拌均匀。
【专利摘要】本发明提供了一种耐黄变不饱和聚酯树脂,按重量百分比包括以下组分:己二酸13~20%、顺丁烯二酸酐23~28%、二元醇30~33%、抗氧化剂0.04-0.05%、阻聚剂0.01%、苯乙烯23~24%、甲基苯烯酸甲酯4%、石蜡0.04%、环烷酸铜0.01%和光稳定剂0.1%,所述的二元醇为新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物,或者为新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。本发明的不饱和聚酯树脂具有很好的耐黄变和耐候性能。
【IPC分类】C08G63/52, C08G63/78, C08G63/16
【公开号】CN105482087
【申请号】CN201511018544
【发明人】徐贵红, 卫福海, 李金凤, 高渐华
【申请人】肇庆福田化学工业有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月28日