一種耐黃變不飽和聚酯樹脂及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種不飽和聚酯樹脂，特別是一種耐黃變 不飽和聚酯樹脂及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 不飽和聚酯樹脂一般是由二元酸或酸酐和二元醇縮聚而得，然后溶于交聯(lián)單體 中，形成可以常溫固化的熱固性樹脂。常用的二元酸有順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、鄰苯二 甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸，常用的二元醇有丙二醇、乙二醇、二甘醇等，交聯(lián)單體一 般采用苯乙烯。但是這種通用的不飽和樹脂在固化后的制品，在不同的使用環(huán)境下，經(jīng)受紫 外線、高溫、氧氣、雨水等作用都很容易產(chǎn)生制品黃變，使不飽和樹脂的制品外觀產(chǎn)生色變， 嚴(yán)重的甚至產(chǎn)生制品外表粉化，結(jié)構(gòu)破壞，失去使用功能，在一定范圍內(nèi)限制了樹脂的應(yīng) 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對以上要解決的技術(shù)問題，提供一種耐黃變效果好的不飽和聚 醋樹脂。
[0004] 本發(fā)明的另一個目的是提供該不飽和聚酯樹脂的合成方法。
[0005] 為了實現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0006] 一種耐黃變不飽和聚酯樹脂，按重量百分比包括以下組分：己二酸13~20%、順丁 烯二酸酐23~28%、二元醇30~33%、抗氧化劑0.04-0.05%、阻聚劑0.01%、苯乙烯23~ 24%、甲基苯稀酸甲酯4%、石錯0.04%、環(huán)燒酸銅0.01 %和光穩(wěn)定劑0.1 %，所述的二元醇 為新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物，或者為新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。
[0007] 優(yōu)選地，所述阻聚劑為甲基對苯二酚。
[0008] 本發(fā)明還提供了上述耐黃變不飽和聚酯樹脂的合成方法，其步驟如下：向反應(yīng)鍋 內(nèi)投入己二酸、順丁烯二酸酐、二元醇、抗氧化劑、，投完料后升溫，當(dāng)料溫升至145~148°C 以0.5m3/h的速度供氮氣，臥式冷凝器供水，當(dāng)料溫升至150~155°C開啟攪拌，當(dāng)餾溫升至 98~100°C立式冷凝器供水，停氮氣，控制餾頭溫度在100~102°C，當(dāng)料溫升至203°C開始恒 溫，控制反應(yīng)溫度不超過205°C，當(dāng)反應(yīng)至酸值55~60mgK0H/g、聚酯粘度7.0~9.0/P時，抽 真空反應(yīng)至酸值28~32mgK0H/g、聚酯粘度21~25/P時解除真空；降溫至190°C加入阻聚劑， 關(guān)閉冷卻水;預(yù)先向稀釋釜加入苯乙烯和環(huán)烷酸銅，并下鍋稀釋，稀釋釜溫度不超過85°C， 充分攪拌，當(dāng)稀釋釜溫度降至65°C以下，加入甲基丙烯酸甲酯、石蠟和光穩(wěn)定劑，攪拌均勻。
[0009] 本發(fā)明針對普通不飽和聚酯樹脂中存在大量苯環(huán)，導(dǎo)致芳香族化合物在高溫時容 易發(fā)生熱氧降解，苯環(huán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，向醌式轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生黃變的問題，進行了必要的改性以 及配方優(yōu)化設(shè)計，以提高樹脂固化后的抗黃變能力。本發(fā)明采用不含苯環(huán)的飽和二元酸己 二酸合成不飽和聚酯高分子主鏈，可以制備高耐黃變的樹脂，合成的不飽和聚酯的熱變形 溫度高達ll〇°C，完全固化后具有很好的耐黃變和耐候性能，相比之下，一般的樹脂的熱變 形溫度僅僅為60°C左右。可見，本發(fā)明擴大了樹脂的使用范圍，使其可以適用于涂料涂層， 人造石，采光透明瓦，玻璃鋼膠衣等。
【具體實施方式】
[0010] 以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。應(yīng)理解，以下實施例僅用于說明本 發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明的范圍。
[0011] 實施例1
[0012] 配方：
[00?3] 反應(yīng)爸配方:抗氧劑lg，己二酸290g，順丁稀二酸酐590g，新戊二醇150g，乙二醇 190g，丙二醇300g，阻聚劑甲基對苯二酚0 · 2g;
[0014] 稀釋釜配方:苯乙烯500g，甲基丙烯酸甲酯80g，石蠟0.8g，環(huán)烷酸銅0.3g，光穩(wěn)定 劑2g〇
[0015] 制備過程：
[0016] 檢查并確認設(shè)備、電器、儀器、閥門及原材料是否正常，按配方向反應(yīng)鍋內(nèi)投入除 阻聚劑甲基對苯二酚之外的其他反應(yīng)釜配方原料，投完料后升溫，當(dāng)料溫升至145°C供氮氣 (速度0.5m 3/h)，臥式冷凝器供水，當(dāng)料溫升至150°C開啟攪拌，當(dāng)餾溫升至98°C立式冷凝器 供水，停氮氣，控制餾頭溫度在1〇〇~l〇2°C，當(dāng)料溫升至203°C開始恒溫，控制反應(yīng)溫度不超 過205°C，當(dāng)反應(yīng)至酸值55mgK0H/g、聚酯粘度7.0/P時，抽真空反應(yīng)至酸值28mgK0H/g、聚酯 粘度21/P時解除真空；降溫至190°C加阻聚劑甲基對苯二酚，關(guān)閉冷卻水;預(yù)先在稀釋釜按 配方量加入苯乙烯和環(huán)烷酸銅，并下鍋稀釋，稀釋釜溫度不超過85°C，充分攪拌，當(dāng)稀釋釜 溫度降至65°C以下，加入甲基丙烯酸甲酯、石蠟和光穩(wěn)定劑，攪拌均勻。
[0017] 實施例2
[0018] 配方：
[00?9] 反應(yīng)爸配方:抗氧劑0.8g，己二酸438g，順酐490g，新戊二醇150g，乙二醇190g，丙 二醇300g，阻聚劑甲基對苯二酚0.2g;
[0020] 稀釋釜配方：苯乙烯500g，環(huán)烷酸銅0.3g，石蠟0.8g，甲基丙烯酸甲酯80g，光穩(wěn)定 劑2g〇
[0021] 制備過程：
[0022] 檢查并確認設(shè)備、電器、儀器、閥門及原材料是否正常，按配方向反應(yīng)鍋內(nèi)投入除 阻聚劑甲基對苯二酚之外的其他反應(yīng)釜配方原料，投完料后升溫，當(dāng)料溫升至148°C供氮氣 (速度0.5m 3/h)，臥式冷凝器供水，當(dāng)料溫升至155°C開啟攪拌，當(dāng)餾溫升至100°C立式冷凝 器供水，停氮氣，控制餾頭溫度在l〇3°C，當(dāng)料溫升至208°C開始恒溫，控制反應(yīng)溫度不超過 210°C，當(dāng)反應(yīng)至酸值50mgK0H/g、聚酯粘度9 · 0/P時，抽真空反應(yīng)至酸值30mgK0H/g時，聚酯 粘度25/P時解除真空；降溫至190°C加阻聚劑甲基對苯二酚，關(guān)閉冷卻水;預(yù)先在稀釋釜按 配方量加入苯乙烯和環(huán)烷酸銅，并下鍋稀釋，稀釋釜溫度不超過85°C，充分攪拌，當(dāng)稀釋釜 溫度降至65°C以下，加入甲基丙烯酸甲酯、石蠟和光穩(wěn)定劑，攪拌均勻。
[0023] 實施例3 [0024]配方：
[0025] 反應(yīng)爸配方：抗氧劑0.8g，己二酸290g，順酐590g，新戊二醇150g，甲基丙二醇 270g，丙二醇300g，阻聚劑甲基對苯二酚Ο · 2g;
[0026]稀釋釜配方:苯乙烯500g，甲基丙烯酸甲酯80g，環(huán)烷酸銅0.2g，石蠟0.8g，光穩(wěn)定 劑2g〇
[0027] 制備過程：
[0028]檢查并確認設(shè)備、電器、儀器、閥門及原材料是否正常，按配方向反應(yīng)鍋內(nèi)投入除 阻聚劑甲基對苯二酚之外的其他反應(yīng)釜配方原料，投完料后升溫，當(dāng)料溫升至146°C供氮氣 (速度0.5m3/h)，臥式冷凝器供水，當(dāng)料溫升至153°C開啟攪拌，當(dāng)餾溫升至99°C立式冷凝器 供水，停氮氣，控制餾頭溫度在l〇l°C，當(dāng)料溫升至203°C開始恒溫，控制反應(yīng)溫度不超過205 °C，當(dāng)反應(yīng)至酸值56mgK0H/g時、聚酯粘度8.0/P時，抽真空反應(yīng)至酸值30mgK0H/g時，聚酯粘 度23/P時解除真空；降溫至190°C加阻聚劑甲基對苯二酚，關(guān)閉冷卻水;預(yù)先在稀釋釜按配 方量加入苯乙烯和環(huán)烷酸銅，并下鍋稀釋，稀釋釜溫度不超過85°C，充分攪拌，當(dāng)稀釋釜溫 度降至65°C以下，加入甲基丙烯酸甲酯、石蠟和光穩(wěn)定劑，攪拌均勻。
[0029]實驗及結(jié)果：
[0030] 根據(jù)本發(fā)明實施例1-3得到的耐黃變不飽和聚酯樹脂的物理性能檢測結(jié)果如下：
[0031]
[0032] 用上述耐黃變樹脂做成澆注體測試片，與通用樹脂的測試片對照測試，可以看出 耐黃變效果。
[0033]試驗方法：
[0034]把本發(fā)明實施例1-3的不飽和聚酯樹脂和通用不飽和聚酯樹脂做成4mm厚的純樹 脂澆注板，在Quv/Q-LAB儀器，按GB/T 14522-2008典型實驗條件示例5進行加速老化試驗， 經(jīng)過不同的試驗周期，通過實驗結(jié)果來判斷耐老化和耐黃變性能。
[0035] 試驗結(jié)果如下：
[0036]
[0037] 從以上試驗結(jié)果可以看出，本發(fā)明實施例1-3提供的耐黃變不飽和聚酯樹脂比通 用不飽和聚酯樹脂在人工老化試驗192h后的色差值要小很多，變色等級相差3級?？梢?，本 發(fā)明的耐黃變不飽和聚酯樹脂具有良好的耐老化和耐黃變性能。
【主權(quán)項】
1. 一種耐黃變不飽和聚酯樹脂，其按重量百分比包括以下組分：己二酸13~20%、順丁 烯二酸酐23~28%、二元醇30~33%、抗氧化劑0.04-0.05%、阻聚劑0.01%、苯乙烯23~ 24%、甲基苯稀酸甲酯4%、石錯0.04%、環(huán)燒酸銅0.01 %和光穩(wěn)定劑0.1 %，所述的二元醇 為新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物，或者為新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不飽和聚酯樹脂，其特征在于，所述阻聚劑為甲基對苯二酚。3. 權(quán)利要求1所述的不飽和聚酯樹脂的合成方法，其步驟如下： 向反應(yīng)鍋內(nèi)投入己二酸、順丁烯二酸酐、二元醇、抗氧化劑、，投完料后升溫，當(dāng)料溫升 至145~148°C以0.5m3/h的速度供氮氣，臥式冷凝器供水，當(dāng)料溫升至150~155°C開啟攪 拌，當(dāng)餾溫升至98~100°C立式冷凝器供水，停氮氣，控制餾頭溫度在100~102°C，當(dāng)料溫升 至203°C開始恒溫，控制反應(yīng)溫度不超過205°C，當(dāng)反應(yīng)至酸值55~60mgK0H/g、聚酯粘度7.0 ~9.0/P時，抽真空反應(yīng)至酸值28~32mgKOH/g、聚酯粘度21~25/P時解除真空；降溫至190 °C加入阻聚劑，關(guān)閉冷卻水;預(yù)先向稀釋釜加入苯乙烯和環(huán)烷酸銅，并下鍋稀釋，稀釋釜溫 度不超過85°C，充分攪拌，當(dāng)稀釋釜溫度降至65°C以下，加入甲基丙烯酸甲酯、石蠟和光穩(wěn) 定劑，攪拌均勻。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種耐黃變不飽和聚酯樹脂，按重量百分比包括以下組分：己二酸13～20％、順丁烯二酸酐23～28％、二元醇30～33％、抗氧化劑0.04-0.05％、阻聚劑0.01％、苯乙烯23～24％、甲基苯烯酸甲酯4％、石蠟0.04％、環(huán)烷酸銅0.01％和光穩(wěn)定劑0.1％，所述的二元醇為新戊二醇、乙二醇和丙二醇的混合物，或者為新戊二醇、甲基丙二醇和丙二醇的混合物。本發(fā)明的不飽和聚酯樹脂具有很好的耐黃變和耐候性能。
【IPC分類】C08G63/52, C08G63/78, C08G63/16
【公開號】CN105482087
【申請?zhí)枴緾N201511018544
【發(fā)明人】徐貴紅, 衛(wèi)福海, 李金鳳, 高漸華
【申請人】肇慶福田化學(xué)工業(yè)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月28日