一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法与流程

专利检索2025-01-07  27


本发明涉及高分子有机合成领域,尤其涉及一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法。


背景技术:

1、船用、冷却塔用等大型垂直立面用的不饱和聚酯树脂一般是由二元醇与二元酸/酐进行酯化反应,引入双键与苯乙烯等引发剂,在引发剂的引发下发生自由基交联聚合反应,进而形成三维网络结构,船用、冷却塔用等大型垂直立面用的不饱和聚酯树脂除要求具有较高的力学性能,还根据其特殊的使用环境要求其具有较好的耐水性和耐腐蚀性,因此船用、冷却塔用等大型垂直立面用的不饱和聚酯树脂一般为间苯型不饱和聚酯树脂,并且引入具有位阻基团的丙二醇、新戊二醇提供对酯基的保护,进而达到最佳的防水效果。船用、冷却塔用等大型垂直立面用的不饱和聚酯树脂要求具有防流挂的效果,便于施工,即树脂具有触变性能,触变性能越好,越有利于操作。

2、如中国专利,公告号cn114736498b,一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:向反应釜内依次投入二元醇、二元酸/酐及抗氧剂,逐步升温至140-150℃,然后程序升温至210-214℃,待酸值达到40-50mgkoh/g之后,进行抽真空,加入阻聚剂,真空后酸值降至20-24mgkoh/g;开启冷却水冷却,用交联剂进行稀释,将稀释完毕的物料转移至分散釜中,加入触变剂,待触变系数达到2.5-3.2,测试合格后,包装;其中触变剂为环糊精/胺混合物,对分散设备的要求低,不需要较高转速即可保证树脂达到优异的触变效果,而且不容易产生沉降,可以满足该领域的使用要求。

3、但由于挥发性原料和空气导致的树脂成品中存在空隙,导致产品质量下降,使用寿命降低。


技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,解决了现有技术中产品质量下降,使用寿命降低,实现了质量稳定,使用寿命长。

2、本申请实施例提供了一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:

3、s1、先向反应釜内依次投入二元醇、二元酸/酐,在反应釜中通入氮气并搅拌,氮气以8-10℃/h的升温速率逐步升温至140-150℃,脱水保温1-2h,然后再以8-10℃/h的升温速率升温至200-210℃,进行高温保温2-3h,测试酸值;

4、s2、待酸值达到50-60mgkoh/g之后,停止氮气通入,进行抽真空,真空时间为3-4h,复充氮气解除真空,加入阻聚剂,真空后酸值降至23-28mgkoh/g;

5、s3、然后氮气降温冷却,使得料温降至25℃以下,用交联剂进行稀释,充分搅拌,停止降温;

6、s4、最后将经过交联剂稀释的物料转移至分散釜中,加入触变剂环糊精/胺混合物,在转速500-1000r/min下进行搅拌,且搅拌时给予负压,搅拌时间5-10min,触变系数达到2.5-3.0,进行包装,得到所述触变型不饱和聚酯树脂。

7、进一步的,在步骤s1中二元醇与二元酸/酐的摩尔用量比为1.05-1.15:1.0;二元酸/酐为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸中的一种或者两种以及顺丁烯二酸酐;二元醇为丙二醇。

8、进一步的,步骤s3中交联剂为丙烯酸酯,交联剂的用量为所述触变型不饱和聚酯树脂总质量的20%-30%。

9、进一步的,步骤s4中触变剂的制备方法为:在低于25℃的环境下,按照质量比=1:1-5的比例,将α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精其中一种与胺类化合物进行混合溶解,形成环糊精/胺混合物。

10、进一步的,步骤s2中阻聚剂为对苯二酚,加入量为300-500ppm。

11、进一步的,步骤s4中负压为80-100mbar。

12、进一步的,胺类化合物为n,n-二甲基甲酰胺;触变剂的用量为所述触变型不饱和聚酯树脂总质量的2%-8%。

13、进一步的,步骤s1中先向反应釜内依次投入二元醇、二元酸/酐,先抽真空,时间为2-3h,之后在反应釜中通入氮气并搅拌,氮气以5-6℃/h的升温速率逐步升温至140-150℃,脱水保温1-2h,然后再以8-10℃/h的升温速率升温至200-210℃,进行高温保温,每小时测试酸值,当酸值小于100mgkoh/g后,再高温保温0.5-1h。

14、进一步的,步骤s3中然后氮气降温冷却,使得料温降至25℃以下,将交联剂随氮气喷入物料中,进行稀释,充分搅拌后停止搅拌。

15、进一步的,步骤s3与s4合并为:

16、s3、然后氮气降温冷却,使得料温降至25℃以下,将交联剂随氮气喷入物料中,进行稀释,同时加入触变剂环糊精/胺混合物,在转速500-1000r/min下进行搅拌,且搅拌时给予负压80mbar,搅拌时间5-10min,后降低转速至200-400r/min,搅拌5-10min,触变系数达到2.5-3.0,进行包装,得到所述触变型不饱和聚酯树脂。

17、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

18、其一、在反应釜中通入氮气,一方面排出反应体系中的其他气体,另一方面通过控制氮气温度来改变反应体系的温度,使得温度变化更加快更均匀可控;交联剂在氮气低温环境下,分子运动相对较慢,导致粘度增加,流动性降低,提高树脂的质量和使用寿命,也可以更好地控制涂层均匀度和厚度;

19、其二、在低于25℃的环境下制备触变剂,减少了能源消耗和废热排放,同时保护触变剂的性质稳定,在触变剂加入经过交联剂稀释的物料时,通过高速搅拌减少反应时间,同时给予负压,降低物料中的空气与挥发性成分,降低物料中的气孔,增加了树脂的稳定性。

20、其三、通过在投入原料后先抽真空2-3小时,有效地排除反应体系中的氧气、水分和其他可能存在的杂质气体,确保反应在更加纯净的环境中进行,提高最终产品的质量和性能稳定性;对升温速率进行分段控制,先在较低的升温速率下将反应体系缓慢升温至140-150℃进行脱水保温,减少因快速升温而导致的热应力和副反应,随后在较高的升温速率将温度进一步提升至200-210℃进行高温保温,将酸值降低,分段升温策略能够更好地控制反应过程,提高产品的质量和收率。

21、其四、通过随氮气喷入的方式,交联剂可以更均匀地分散在物料中,经过两次真空与充氮气的过程,反应体系环境已完全被氮气填充,氮气作为载体,能够将交联剂有效地带入反应体系,并在搅拌的作用下实现更均匀的分布,提高最终产品的均匀性和性能稳定性;采用喷入的方式缓慢加入交联剂,以减少局部浓度过高导致的凝胶或固化不均等问题。

22、其五、在交联剂稀释后立即加入触变剂并进行搅拌,使触变剂更好地分散在树脂中;通过快速搅拌降低搅拌时间,通过低速搅拌得到目标触变指数的树脂。



技术特征:

1.一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,在步骤s1中二元醇与二元酸/酐的摩尔用量比为1.05-1.15:1.0;二元酸/酐为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸中的一种或者两种以及顺丁烯二酸酐;二元醇为丙二醇。

3.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s3中交联剂为丙烯酸酯,交联剂的用量为所述触变型不饱和聚酯树脂总质量的20%-30%。

4.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s4中触变剂的制备方法为:在低于25℃的环境下,按照质量比=1:1-5的比例,将α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精其中一种与胺类化合物进行混合溶解,形成环糊精/胺混合物。

5.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s2中阻聚剂为对苯二酚,加入量为300-500ppm。

6.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s4中负压为80-100mbar。

7.如权利要求4所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,胺类化合物为n,n-二甲基甲酰胺;触变剂的用量为所述触变型不饱和聚酯树脂总质量的2%-8%。

8.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s1中先向反应釜内依次投入二元醇、二元酸/酐,先抽真空,时间为2-3h,之后在反应釜中通入氮气并搅拌,氮气以5-6℃/h的升温速率逐步升温至140-150℃,脱水保温1-2h,然后再以8-10℃/h的升温速率升温至200-210℃,进行高温保温,每小时测试酸值,当酸值小于100mgkoh/g后,再高温保温0.5-1h。

9.如权利要求1所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤s3中然后氮气降温冷却,使得料温降至25℃以下,将交联剂随氮气喷入物料中,进行稀释,充分搅拌后停止搅拌。

10.如权利要求9所述的一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,其特征在于,步骤包括:


技术总结
本申请公开了一种透明触变不饱和聚酯树脂的制备方法,涉及高分子有机合成技术领域,包括以下步骤:S1、先向反应釜内依次投入原料,通入氮气并搅拌,先脱水保温1‑2h,后高温保温2‑3h;S2、待酸值达到一定程度后,停止氮气通入,进行抽真空,复充氮气解除真空,加入阻聚剂,真空后酸值在23‑28mgKOH/g;S3、然后氮气降温冷却,再用交联剂进行稀释,充分搅拌,停止降温;S4、最后将经过交联剂稀释的物料转移至分散釜中,加入触变剂环糊精/胺混合物,搅拌,且搅拌时给予负压;交联剂在氮气低温环境下,分子运动相对较慢,粘度增加,流动性降低,提高树脂的使用寿命,更好地控制涂层均匀度和厚度。

技术研发人员:侯辉
受保护的技术使用者:漳州新阳科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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