高耐候性聚酯树脂及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子聚酯材料技术领域，具体的涉及一种高耐候性聚酯树脂及其制备方法。以质量百分数计，原料由二元醇25％‑35％、二元酸和/或酸酐30％‑45％、兑稀溶剂20％‑35％、助剂0.01％‑0.05％和石蜡0.01％‑0.05％组成；以质量百分数计，二元醇原料组成如下：乙二醇0％‑10％、丙二醇40％‑50％、一缩二乙二醇30％‑50％、一缩二丙二醇0％‑10％、三甘醇0％‑5％、四甘醇0％‑5％、新戊二醇5％‑15％。本发明专利技术所述的高耐候性聚酯树脂，具有优异的耐水性、耐腐蚀性、着色性、硬度和增韧性，能够满足任何产品的需要，且能够实现产业化生产。

【技术实现步骤摘要】
高耐候性聚酯树脂及其制备方法
本专利技术属于高分子聚酯材料
，具体的涉及一种高耐候性聚酯树脂及其制备方法。
技术介绍
在建筑装饰行业中，天然大理石曾以其高贵豪华而风靡于世界，但也存在以下不足和致命的弱点：一是天然大理石属于矿产资源，其产地和产量均有限；二是天然大理石刚度有余、强度不足，因此极易破碎、毁坏，造成运输和日常维护的困难。树脂基人造石是近年来发展起来的，以树脂作为基体，再按照一定比例加入不同细度的填充料、不同颜色的色浆与助剂等原料混合，通过搅拌、浇铸、胶凝、固化等一系列工艺过程制成的一种新型建筑装饰材料。与天然石材相比，树脂基人造石成本低、品种多样、颜色鲜艳丰富、可加工性强、耐酸碱、吸水率低、不易污染和病变，可以适应各种使用要求和环境，有着广泛的用途。人们利用自然界的石料从事生产、生活已有几十万年的历史。近现代人们大规模的工业化开采石材，使得取自自然界中的石材数量迅速增长，就我国2004年的石材年产量，大理石达0.6亿平方米、花岗石约1.4亿平方米，两者之和约2亿平方米。人们意识到自然界的石材并不是取之不尽、用之不竭。于是人们就以石材加工后的碎石子及粉料为原料，经粘接成为一种仿花岗岩、大理石纹理外表美观的装饰板材，既节省了资源，又制造出性能更为优越的新材料，这就是人造石，又称人造合成石、合成石或人造大理石。人造大理石是将填料加到基体树脂中，搅拌均匀，脱去气泡，倒入模具内成型，初步固化后脱模。因此，必须考虑基体树脂和填料之间的用量比例。聚酯树脂是热的不良导体，随着树脂用量的增加，固化时放岀的热量也增加，而且产生的热量不会马上散失，开裂的危险会成倍增加。因此，当成型大型制件时，要求树脂放热的温度要低、放热的时间要长。邻苯型人造石树脂由于使用邻苯二甲酸酐作为主要原材料，与其它人造石树脂相比，树脂浇铸体的强度、热变形温度、耐化学性能较低，固化收缩率较大，但由于其价格优势，得到大多数用户的青睐。间苯型人造石树脂使用间苯二甲酸作为主要原材料，由于缩合反应时会多脱去一分子水，因此收率比邻苯型产品要低，同时间苯二甲酸价格比邻苯二甲酸酐要高，但间苯型树脂具有更好的物理性能，优异的防腐性能等，仍具有广阔的市场。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种高耐候性聚酯树脂，该聚酯树脂具有优异的耐水性、耐腐蚀性、硬度和增韧性；本专利技术同时提供了其制备方法。本专利技术所述的高耐候性聚酯树脂，以质量百分数计，原料组成如下：其中：以质量百分数计，二元醇原料组成如下：优选的，以质量百分数计，二元醇原料组成如下：一缩二乙二醇对热固性不饱和聚酯树脂具有显著的增韧效果，高比例的一缩二乙二醇使不饱和聚酯树脂的断裂延伸率有极大提高。乙二醇结构式为：对称结构，结晶性强，与苯乙烯相容性差。丙二醇结构式为：分子结构中有不对称甲基，因而结晶倾向较少，使所得的聚酯与交联剂苯乙烯有良好的相容性，固化后有良好的物理化学性能，提高硬度、热变形温度。一缩二乙二醇结构式为：制备出基本上无结晶的聚酯，增加UP的柔韧性。一缩二丙二醇结构式为：增加树脂的柔韧性，降低结晶性。以质量百分数计，二元酸和/或酸酐原料组成如下：优选的，以质量百分数计，二元酸和/或酸酐原料组成如下：己二酸与一缩二乙二醇对不饱和聚酯树脂具有相似的增韧效果，己二酸与一缩二乙二醇同时增韧不饱和聚酯树脂，使其增韧效果更好。顺丁烯二酸酐结构式为：熔点低，反应时缩水量少，价廉。邻苯二甲酸酐结构式为：减少不饱和双键，提供柔性，提高酯化产品与方向性交联剂的混溶性。己二酸结构式为：显著增强树脂的韧性，提高断裂延伸率，用于制备柔顺性聚酯树脂。间苯二甲酸结构式为：增强树脂的力学性能，显著提高耐水性。富马酸结构式为：富马酸合成的聚酯树脂软化点高，结晶性强，耐腐性比顺酐更高。兑稀溶剂为苯乙烯、乙烯基甲苯、马来酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基苯乙烯中的至少一种。α-甲基苯乙烯中含有一个甲基，能够提高分子链段的刚性，从而提高共聚物的刚性和耐热性，有助于防止固化物的开裂，提高产品的透明性。苯乙烯结构式为：与不饱和聚酯相容性良好，与不饱和双键能很好共聚，UPR的物理性能较好等优点，价格低廉。甲基苯乙烯结构式为：甲基提高树脂的刚性和耐热性，提高产品的透明度。助剂为抗氧化剂、阻聚剂和稳定剂的混合物。抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三苯酯、特丁基对苯二酚或硫代二丙酸二月桂酯中的一种或两种及以上同时使用，用量占总原料的质量百分比为0.01％-0.02％。阻聚剂为对苯二酚、甲基氢醌或对叔丁基邻苯二酚中的一种或两种及以上组合使用，用量占制备出的聚酯树脂的质量百分比为0.01％-0.03％。稳定剂为环烷酸铜，用量占制备出的聚酯树脂的质量百分比为0％～0.001％。石蜡为52#、54#或56#中的至少一种，熔点为52-56℃。本专利技术所述的高耐候性聚酯树脂的制备方法，由以下步骤组成：(1)将二元醇、二元酸和/或酸酐和抗氧化剂加入反应釜，通入氮气，升温至50-60℃，开始搅拌，将温度升至150-160℃至反应体系开始出水，控制出水溜头温度在98-102℃，在此温度恒温；(2)恒温1.5-2小时，至溜头温度降至98℃以下，开始继续升温至202-205℃进行保温，保温过程中测酸值和150℃锥板黏度，直至酸值为26-32mgKOH/g，黏度值为2.6-3.2mPa·s；(3)停止加热，降温至180-190℃，加入阻聚剂和石蜡；(4)当温度降至120-130℃，加入兑稀溶剂和稳定剂，继续搅拌30-50分钟，并在10分钟内降温至80℃及以下，即得到高耐候性聚酯树脂。其中：步骤(1)中所述的搅拌转速为120-150r/min；所述的通入氮气5-10分钟，排空釜内空气，反应釜持续通氮气，以每分钟0.5-3℃的速率升温至50-60℃，开动搅拌；保持每分钟0.5-3℃的升温速率，将温度升至150-160℃。步骤(2)中所述的以每分钟0.5-3℃的升温速率，将温度升至202-205℃。如果在步骤(2)所述的保温聚合过程中，酸值过低，则补加少量马来酸酐以提升酸值；如果酸值偏高，则补加丙二醇以降低酸值，直至达到目标酸值和黏度。作为一个优选的技术方案，本专利技术所述的高耐候性聚酯树脂的制备方法，由以下步骤组成：(1)在配备有加热装置、降温装置和氮气管道的干燥、洁净反应釜中，先依次加入计量的二元醇、二元酸酐、抗氧化剂等各种助剂，然后从底部通入氮气5-10分钟，排空釜内空气；反应釜持续通氮气，以每分钟0.5-3摄氏度的速率升温至60摄氏度，开动搅拌；保持每分钟0.5-3摄氏度的升温速率，将温度升至150-160℃至反应体系开始出水，控制出水溜头温度在98-102摄氏度，在此温度恒温；(2)恒温1.5-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，原料组成如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，原料组成如下：





2.根据权利要求1所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，二元醇原料组成如下：





3.根据权利要求2所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，二元醇原料组成如下：





4.根据权利要求1所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，二元酸和/或酸酐原料组成如下：





5.根据权利要求4所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：以质量百分数计，二元酸和/或酸酐原料组成如下：





6.根据权利要求1所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：兑稀溶剂为苯乙烯、乙烯基甲苯、马来酸二乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基苯乙烯中的至少一种。


7.根据权利要求1所述的高耐候性聚酯树脂，其特征在于：助剂为抗氧化剂、阻聚剂和稳定剂的混合物；
抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三苯酯、特丁基对苯二酚或硫代二丙酸二月桂酯中的一种或两种及以上同时使用，用量占总原料的质量百分比为0.01％-0.02％；
阻聚剂为对苯二酚、甲基氢醌或对叔丁基邻苯二酚中的一种或两种及以上组合使用，用量占制备出的聚酯树脂的质量百分比为0.01％-0.03％；
稳定剂为环烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏旭，闫晗，谷成玉，臧伟莉，蒋景山，张培文，肖超，
申请(专利权)人：山东凯威尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37