高耐水膠衣用基體樹脂及其制備方法技術(shù)

一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，包括317-344份二元醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和330-354份乙烯基單體，所述二元醇包括122-136份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。本發(fā)明專利技術(shù)在合成不飽和聚酯的二元醇單體中再加入2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇，利用其分子結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)甲基，使反應(yīng)生成的醚鍵能得到很好的保護(hù)，不容易受到環(huán)境中的極性物質(zhì)影響而斷裂，還大大地降低了醚鍵的吸水能力，從而顯著提高樹脂的耐熱性和抗水性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種不飽和聚酯樹脂，尤其涉及一種具有高度耐水特性的不飽和聚酯樹脂，以及制備該樹脂的方法。該樹脂可作為基體樹脂適用于膠衣。
技術(shù)介紹
玻璃鋼制品的表面通常需要涂覆膠衣層，如:游艇中使用的膠衣，大多具有鮮艷的外觀，并給人一種愉快的感覺，另外游艇主要和海水直接接觸，需要具有良好的耐水性和耐海水腐蝕。膠衣的主要作用不僅是為了提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，更重要的目的在于提高產(chǎn)品在不同惡劣環(huán)境中的使用壽命。最初從英國引進(jìn)的膠衣，只有鄰苯型33號(hào)膠衣和間苯型34號(hào)膠衣兩種。間苯型膠衣是采用間苯型不飽和聚脂樹脂為基體樹脂，具有高機(jī)械強(qiáng)度，耐高溫、耐腐蝕性和耐氧化性能。鄰苯型膠衣是采用鄰苯型不飽和聚脂樹脂為基體樹脂，具有較好的耐候、耐水、耐沖擊等特性，適用于要求較高的玻璃鋼制品。當(dāng)這兩類膠衣應(yīng)用于以游艇為代表的產(chǎn)品時(shí)，在很短的時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)退色、發(fā)黃和泛白絲等現(xiàn)象。由于缺少合適的膠衣基體樹脂，致使膠衣難以在對(duì)耐水性具有較高要求的產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。中國專利技術(shù)專利ZL97123272.5公開了一種船用膠衣樹脂，由己二酸型、新戊二醇型、間苯型三種樹脂構(gòu)成基體樹脂，由金剛砂、單晶剛玉、鑄石粉三種不同粒度耐磨填料構(gòu)成填料組分，采用活性二氧化硅組分為觸變劑、穩(wěn)定劑。其中，己二醇型不飽和聚酯樹脂9% -14%，新戊二醇型不飽和聚酯樹脂10% -24%，間苯型不飽和聚醋樹脂61% -70%,金剛砂0.30% -0.65%，單晶剛玉1.6% -3.0%，鑄石粉0.85% -1.25%和活性二氧化硅1.8% -2.5%。制得膠衣樹脂耐海水腐蝕性和耐磨性明顯優(yōu)于普通膠衣樹脂。中國專利技術(shù)專利ZL 200510089955.X公開了一種膠衣樹脂，由基體樹脂、觸變劑和液態(tài)的助劑組成。基體樹脂為不飽和聚酯(鄰苯型、間苯型、鄰苯-新戊二醇型、間苯-新戊二醇型或乙烯基酯型不飽和聚酯)溶解于苯乙烯中，再添加粉狀的氣相二氧化硅為觸變劑，所形成重均分子量2000-4000，分子量分布指數(shù)為1.05至2.5，基體樹脂的粘度為300Pa.s-1500mPa.s,細(xì)度為5 μ m-30 μ m的液態(tài)的不飽和聚酯樹脂。這些目前在高性能產(chǎn)品中廣泛使用的膠衣樹脂基本都基于間苯新戊二醇類聚酯為基體樹脂，使用的壽命雖能比34號(hào)間苯膠衣至少延長50%，但是仍不能有效滿足產(chǎn)品的使用要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種高耐水膠衣用基體樹脂，在各種合成不飽和聚酯的單體中再加入2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(TMPD)，以提高所得聚酯樹脂的耐水性能。本專利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種高耐水膠衣用基體樹脂的制備方法，以克服TMPD受熱容易自環(huán)化的缺陷，使不飽和聚酯樹脂的合成得以進(jìn)行。不飽和聚酯樹脂(Unsaturated Polyester Resin, UPR)是二兀醇、飽和二兀酸酐或飽和二元酸、不飽和二元酸酐或不飽和二元酸熔融縮聚而成的線性大分子溶解于乙烯基單體中形成的一種具有反應(yīng)活性的液態(tài)混合物。二元醇優(yōu)先選擇碳原子數(shù)C1-C6 二元醇，如:但不僅限于丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、新戊二醇和2，2，4_三甲基-1，3-戊二醇之一種或幾種。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，二元醇的用量為317-344重量份，優(yōu)先選擇兩種醇322-338重量份，更優(yōu)選326-332重量份。飽和二元酸酐優(yōu)先選擇鄰苯二甲酸酐。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，飽和二元酸酐的用量為187-204重量份，優(yōu)先選擇190-200重量份，更優(yōu)選193-197重量份。飽和二元酸優(yōu)先選擇碳原子數(shù)Cl-ClO的二元酸，如:但不僅限于間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸和丁二酸之一種或幾種。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，飽和二元酸的用量為211-240重量份，優(yōu)先選擇217-232重量份，更優(yōu)選219-222重量份。不飽和二元酸酐優(yōu)先選擇順丁烯二酸酐。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，不飽和二元酸酐的用量為187-204重量份，優(yōu)先選擇190-200重量份，更優(yōu)選193-197重量份。不飽和二元酸優(yōu)先選擇反丁烯二酸。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，不飽和二元酸酐的用量為211-240重量份，優(yōu)先選擇217-232重量份，更優(yōu)選219-222重量份。乙烯基單體選擇苯 乙烯。在本專利技術(shù)不飽和聚酯樹脂中，乙烯基單體用量為297-320重量份，優(yōu)先選擇300-312重量份，更優(yōu)選305-311重量份。本專利技術(shù)提供的一種高耐水膠衣用基體樹脂，為不飽和聚酯樹脂，所用二元醇包括重量份為122-136的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單體，優(yōu)先選擇124-132重量份，更優(yōu)選128-132重量份。2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇分子結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)甲基，使得反應(yīng)生成的醚鍵能得到很好的保護(hù)，不容易受到環(huán)境中的極性物質(zhì)影響而斷裂，還大大地降低了醚鍵的吸水能力，從而賦予樹脂以耐熱性和抗水性。本專利技術(shù)提供的另一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，包括317-344份二元醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和330-354份乙烯基單體，二元醇包括重量份為122-136的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。本專利技術(shù)提供的另一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，包括195-208份丙二醇、122-136份2，2，4-三甲基_1，3_戊二醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和330-354份乙烯基單體。本專利技術(shù)提供的另一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，包括198-206份丙二醇、122-136份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和330-354份乙烯基單體。本專利技術(shù)提供的另一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，包括198-200份丙二醇、122-136份2，2，4-三甲基_1，3_戊二醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和330-354份乙烯基單體。不飽和聚酯樹脂的制取過程中，當(dāng)反應(yīng)體系加熱到180°C以上會(huì)看到有油狀物和水一同溢出，所出水的總量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論的計(jì)算值，反應(yīng)也不能正常進(jìn)行。究其原因是由于TMPD在高溫下不僅發(fā)生自醚化，還與其它二元醇發(fā)生的醚化反應(yīng)，生成大量的水，還使低沸點(diǎn)的醚和水形成共沸所致。為克服TMro在反應(yīng)過程中出現(xiàn)的問題，以使反應(yīng)正常進(jìn)行，本專利技術(shù)高耐水膠衣用基體樹脂，還加入中和劑，如:但不僅限于一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺等，以有效避免與TMPD發(fā)生醚化反應(yīng)。中和劑的用量為0.20-0.40重量份，優(yōu)先選擇0.23-0.35重量份，更優(yōu)選0.25-0.30重量份。本專利技術(shù)提供的各種不飽和聚酯樹脂，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)教科書、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)或已公開文獻(xiàn)(中國專利技術(shù)專利申請(qǐng)201010217653.7)的指導(dǎo)，通過常用的聚合步驟或方法即可制得。但為了使所得樹脂的分子量控制較為均勻，并且能保證樹脂一端帶有羧基，本專利技術(shù)采用的制備方法如下:將二元醇、飽和二元酸酐或飽和二元酸，以及中和劑加入反應(yīng)容器中，攪拌升溫至出水，控制餾頭溫度不超過10rC，反應(yīng)溫度不超過210°C，直至酸值在20-30mgK0H/g,降溫到160°C后，加入不飽和二元酸酐或不飽和二元酸，繼續(xù)升溫，控制餾頭溫度在103°C以下，反應(yīng)溫度在200°C以下，直至本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高耐水膠衣用基體樹脂，為不飽和聚酯樹脂，其特征在于包括重量份為122?136的2，2，4?三甲基?1，3?戊二醇單體。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高耐水膠衣用基體樹脂，為不飽和聚酯樹脂，其特征在于包括重量份為122-136的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單體。2.一種高耐水膠衣用基體樹脂，按重量計(jì)，其特征在于包括317-344份二元醇、211-240份飽和二元酸、187-204份不飽和二元酸酐和297-320份乙烯基單體，所述二元醇包括122-136份2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐水膠衣用基體樹脂，其特征在于所述二元醇還包括丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇和新戊二醇之一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐水膠衣用基體樹脂，其特征在于所述飽和二元酸選自于間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸和丁二酸之一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐水膠衣用基體樹脂，其特征在于所述不飽和二元酸酐為順丁烯二酸酐。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高耐水膠衣用基體樹脂，其特征在于還包括0.20-0.40重量份中和劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高耐水膠衣用基體樹脂，其特征在于所述中和劑為一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺之一種或幾種。8.一種...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：包柏青，李秋萍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：常州市華潤復(fù)合材料有限公司，江蘇柏鶴涂料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：