一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂及其製備方法與流程
2023-11-12 07:20:57
本發明屬於不飽和聚酯樹脂技術領域，尤其涉及一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂及其製備方法。
背景技術：
不飽和聚酯樹脂，一般是由不飽和二元酸二元醇或者飽和二元酸不飽和二元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。通常，聚酯化縮聚反應是在190-220℃進行，直至達到預期的酸值，在聚酯化縮反應結束後，趁熱加入一定量的乙烯基單體，配成粘稠的液體，這樣的聚合物溶液稱之為不飽和聚酯樹脂。
不飽和聚酯樹脂的工藝性能優良，這是不飽和聚酯樹脂最大的優點。可以在室溫下固化，常壓下成型，工藝性能靈活，特別適合大型和現場製造玻璃鋼製品。力學性能指標略低於環氧樹脂，但優於酚醛樹脂。耐腐蝕性，電性能和阻燃性可以通過選擇適當牌號的樹脂來滿足要求，樹脂顏色淺，可以製成透明製品。品種多，適應廣泛，價格較低。
現有技術中的錨固劑製備過程中使用的不飽和聚酯樹脂，其韌性無法滿足錨固劑的需求，因此亟需設計一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂來解決現有技術中的問題。
技術實現要素：
為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂及其製備方法，製備得到的不飽和聚酯樹脂韌性高，能夠滿足錨固劑生產過程中對韌性的需求。
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐25-35份、間苯二甲酸酐2-5份、丙二醇4-8份、D-33單體1-5份、苯三酚2-6份、對苯二酚3-5份、苯乙烯1-4份、磷酸酯三聚氰胺4-8份、過氧化甲乙酮3-6份、環戊酸鈷1-4份、氫氧化鋁2-5份、納米二氧化矽1-6份、納米金剛石3-5份、改性凹凸棒土4-8份、乙二醇5-15份。
優選地，改性凹凸棒土按如下工藝進行製備：將無水乙醇、矽烷偶聯劑KH-560和蒸餾水混合均勻，然後放入水浴中加熱25-35min，接著加入凹凸棒土，超聲分散10-20min，接著調節pH至2.5-3.5，然後放入水浴中加熱25-35min，接著進行固液分離，將分離後的固體用蒸餾水洗滌2-4次，然後加入正丁醇進行蒸餾脫水，然後將脫水後的粉末放入100-120℃烘箱中乾燥1-3h，冷卻至室溫得到改性凹凸棒土。
優選地，改性凹凸棒土的製備過程中，凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560的摩爾比為3-6：1-3。
優選地，氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土的重量比為3-4：2-5：3.5-4.5：5-7。
優選地，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐28-32份、間苯二甲酸酐3-4份、丙二醇5-7份、D-33單體2-4份、苯三酚3-5份、對苯二酚3.5-4.5份、苯乙烯2-3份、磷酸酯三聚氰胺5-7份、過氧化甲乙酮4-5份、環戊酸鈷2-3份、氫氧化鋁3-4份、納米二氧化矽2-5份、納米金剛石3.5-4.5份、改性凹凸棒土5-7份、乙二醇8-12份。
優選地，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐30份、間苯二甲酸酐3.5份、丙二醇6份、D-33單體3份、苯三酚4份、對苯二酚4份、苯乙烯2.5份、磷酸酯三聚氰胺6份、過氧化甲乙酮4.5份、環戊酸鈷2.5份、氫氧化鋁3.5份、納米二氧化矽3.5份、納米金剛石4份、改性凹凸棒土6份、乙二醇10份。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：
S1、將乙二醇、丙二醇和間苯二甲酸酐混合均勻，升溫至180-220℃保溫1-3h，接著降溫至150-160℃，加入順丁烯二酸酐和D-33單體混合均勻，然後升溫至180-190℃，保溫2-4h，冷卻至室溫得到物料a；
S2、向物料a中加入苯三酚，升溫至195-205℃，保溫1-3h，控制真空度為0.1-0.2Gpa連續抽真空1-3h控制酸值在20-30mgKOH/g後停止抽真空並開始降溫至175-185℃投入對苯二酚混合均勻，冷去至室溫得到物料b；
S3、向物料b中加入苯乙烯，升溫至125-145℃，保溫0.5-1.5h，接著於400-600r/min攪拌30-50min，然後降溫至60-80℃，保溫0.5-1.5h，接著加入磷酸酯三聚氰胺，於250-350r/min攪拌15-25min，冷卻至室溫得到物料c；
S4、向物料c中加入氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土混合均勻，於1500-2500r/min攪拌30-50min，接著加入過氧化甲乙酮和環戊酸鈷混合均勻，超聲分散10-20min得到錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料包括順丁烯二酸酐、間苯二甲酸酐、丙二醇、D-33單體、苯三酚、對苯二酚、苯乙烯、磷酸酯三聚氰胺、過氧化甲乙酮、環戊酸鈷、氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石、改性凹凸棒土和乙二醇。其中以順丁烯二酸酐和間苯二甲酸酐作為酸酐反應物，以丙二醇和乙二醇作為醇反應物，以苯三酚和對苯二酚作為酚反應物，以苯乙烯作為交聯劑，通過加入過氧化甲乙酮作為引發劑，環戊酸鈷作為促進劑，並添加氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土作為填料，利用填料上的羥基，通過苯乙烯和醇反應物，進行了有效的結合，製備得到的不飽和聚酯樹脂具有優異的韌性。其中添加的改性凹凸棒土以凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560為原料，經過矽烷偶聯劑的接枝改性，有效賦予了本發明不飽和聚酯樹脂優異的韌性。本發明製備得到的不飽和聚酯樹脂用於生產錨固劑，具有優異的韌性，能夠滿足錨固劑生產過程中的韌性需求，能夠有效提高錨固劑的韌性。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。
具體實施方式中，順丁烯二酸酐的重量份可以為25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份；間苯二甲酸酐的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；丙二醇的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；D-33單體的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；苯三酚的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；對苯二酚的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；苯乙烯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；磷酸酯三聚氰胺的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；過氧化甲乙酮的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；環戊酸鈷的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；氫氧化鋁的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；納米二氧化矽的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；納米金剛石的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；改性凹凸棒土的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；乙二醇的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份。
實施例1
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐30份、間苯二甲酸酐3.5份、丙二醇6份、D-33單體3份、苯三酚4份、對苯二酚4份、苯乙烯2.5份、磷酸酯三聚氰胺6份、過氧化甲乙酮4.5份、環戊酸鈷2.5份、氫氧化鋁3.5份、納米二氧化矽3.5份、納米金剛石4份、改性凹凸棒土6份、乙二醇10份。
實施例2
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐25份、間苯二甲酸酐5份、丙二醇4份、D-33單體5份、苯三酚2份、對苯二酚5份、苯乙烯1份、磷酸酯三聚氰胺8份、過氧化甲乙酮3份、環戊酸鈷4份、氫氧化鋁2份、納米二氧化矽6份、納米金剛石3份、改性凹凸棒土8份、乙二醇5份。
改性凹凸棒土按如下工藝進行製備：將無水乙醇、矽烷偶聯劑KH-560和蒸餾水混合均勻，然後放入水浴中加熱25min，接著加入凹凸棒土，超聲分散20min，接著調節pH至2.5，然後放入水浴中加熱35min，接著進行固液分離，將分離後的固體用蒸餾水洗滌2次，然後加入正丁醇進行蒸餾脫水，然後將脫水後的粉末放入120℃烘箱中乾燥1h，冷卻至室溫得到改性凹凸棒土。其中，凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560的摩爾比為3：3。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：
S1、將乙二醇、丙二醇和間苯二甲酸酐混合均勻，升溫至180℃保溫3h，接著降溫至150℃，加入順丁烯二酸酐和D-33單體混合均勻，然後升溫至190℃，保溫2h，冷卻至室溫得到物料a；
S2、向物料a中加入苯三酚，升溫至205℃，保溫1h，控制真空度為0.2Gpa連續抽真空1h控制酸值在30mgKOH/g後停止抽真空並開始降溫至175℃投入對苯二酚混合均勻，冷去至室溫得到物料b；
S3、向物料b中加入苯乙烯，升溫至145℃，保溫0.5h，接著於600r/min攪拌30min，然後降溫至80℃，保溫0.5h，接著加入磷酸酯三聚氰胺，於350r/min攪拌15min，冷卻至室溫得到物料c；
S4、向物料c中加入氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土混合均勻，於2500r/min攪拌30min，接著加入過氧化甲乙酮和環戊酸鈷混合均勻，超聲分散20min得到錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂。
實施例3
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐35份、間苯二甲酸酐2份、丙二醇8份、D-33單體1份、苯三酚6份、對苯二酚3份、苯乙烯4份、磷酸酯三聚氰胺4份、過氧化甲乙酮6份、環戊酸鈷1份、氫氧化鋁5份、納米二氧化矽1份、納米金剛石5份、改性凹凸棒土4份、乙二醇15份。
改性凹凸棒土按如下工藝進行製備：將無水乙醇、矽烷偶聯劑KH-560和蒸餾水混合均勻，然後放入水浴中加熱35min，接著加入凹凸棒土，超聲分散10min，接著調節pH至3.5，然後放入水浴中加熱25min，接著進行固液分離，將分離後的固體用蒸餾水洗滌4次，然後加入正丁醇進行蒸餾脫水，然後將脫水後的粉末放入100℃烘箱中乾燥3h，冷卻至室溫得到改性凹凸棒土。其中，凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560的摩爾比為6：1。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：
S1、將乙二醇、丙二醇和間苯二甲酸酐混合均勻，升溫至220℃保溫1h，接著降溫至160℃，加入順丁烯二酸酐和D-33單體混合均勻，然後升溫至180℃，保溫4h，冷卻至室溫得到物料a；
S2、向物料a中加入苯三酚，升溫至195℃，保溫3h，控制真空度為0.1Gpa連續抽真空3h控制酸值在20mgKOH/g後停止抽真空並開始降溫至185℃投入對苯二酚混合均勻，冷去至室溫得到物料b；
S3、向物料b中加入苯乙烯，升溫至125℃，保溫1.5h，接著於400r/min攪拌50min，然後降溫至60℃，保溫1.5h，接著加入磷酸酯三聚氰胺，於250r/min攪拌25min，冷卻至室溫得到物料c；
S4、向物料c中加入氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土混合均勻，於1500r/min攪拌50min，接著加入過氧化甲乙酮和環戊酸鈷混合均勻，超聲分散10min得到錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂。
實施例4
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐28份、間苯二甲酸酐4份、丙二醇5份、D-33單體4份、苯三酚3份、對苯二酚4.5份、苯乙烯2份、磷酸酯三聚氰胺7份、過氧化甲乙酮4份、環戊酸鈷3份、氫氧化鋁3份、納米二氧化矽5份、納米金剛石3.5份、改性凹凸棒土7份、乙二醇8份。
改性凹凸棒土按如下工藝進行製備：將無水乙醇、矽烷偶聯劑KH-560和蒸餾水混合均勻，然後放入水浴中加熱28min，接著加入凹凸棒土，超聲分散18min，接著調節pH至2.8，然後放入水浴中加熱32min，接著進行固液分離，將分離後的固體用蒸餾水洗滌2次，然後加入正丁醇進行蒸餾脫水，然後將脫水後的粉末放入115℃烘箱中乾燥1.5h，冷卻至室溫得到改性凹凸棒土。其中，凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560的摩爾比為4：2.5。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：
S1、將乙二醇、丙二醇和間苯二甲酸酐混合均勻，升溫至185℃保溫2.5h，接著降溫至152℃，加入順丁烯二酸酐和D-33單體混合均勻，然後升溫至188℃，保溫2.5h，冷卻至室溫得到物料a；
S2、向物料a中加入苯三酚，升溫至202℃，保溫1.5h，控制真空度為0.18Gpa連續抽真空1.5h控制酸值在28mgKOH/g後停止抽真空並開始降溫至178℃投入對苯二酚混合均勻，冷去至室溫得到物料b；
S3、向物料b中加入苯乙烯，升溫至142℃，保溫0.8h，接著於550r/min攪拌35min，然後降溫至75℃，保溫0.8h，接著加入磷酸酯三聚氰胺，於320r/min攪拌18min，冷卻至室溫得到物料c；
S4、向物料c中加入氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土混合均勻，於2200r/min攪拌35min，接著加入過氧化甲乙酮和環戊酸鈷混合均勻，超聲分散18min得到錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂。
實施例5
本發明提出的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂，其原料按重量份包括：順丁烯二酸酐32份、間苯二甲酸酐3份、丙二醇7份、D-33單體2份、苯三酚5份、對苯二酚3.5份、苯乙烯3份、磷酸酯三聚氰胺5份、過氧化甲乙酮5份、環戊酸鈷2份、氫氧化鋁4份、納米二氧化矽2份、納米金剛石4.5份、改性凹凸棒土5份、乙二醇12份。
改性凹凸棒土按如下工藝進行製備：將無水乙醇、矽烷偶聯劑KH-560和蒸餾水混合均勻，然後放入水浴中加熱32min，接著加入凹凸棒土，超聲分散12min，接著調節pH至3.2，然後放入水浴中加熱28min，接著進行固液分離，將分離後的固體用蒸餾水洗滌4次，然後加入正丁醇進行蒸餾脫水，然後將脫水後的粉末放入105℃烘箱中乾燥2.5h，冷卻至室溫得到改性凹凸棒土。其中，凹凸棒土和矽烷偶聯劑KH-560的摩爾比為5：1.5。
本發明的一種錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂的製備方法，包括如下步驟：
S1、將乙二醇、丙二醇和間苯二甲酸酐混合均勻，升溫至215℃保溫1.5h，接著降溫至158℃，加入順丁烯二酸酐和D-33單體混合均勻，然後升溫至182℃，保溫3.5h，冷卻至室溫得到物料a；
S2、向物料a中加入苯三酚，升溫至202℃，保溫1.5h，控制真空度為0.18Gpa連續抽真空1.5h控制酸值在28mgKOH/g後停止抽真空並開始降溫至178℃投入對苯二酚混合均勻，冷去至室溫得到物料b；
S3、向物料b中加入苯乙烯，升溫至142℃，保溫0.8h，接著於550r/min攪拌35min，然後降溫至75℃，保溫0.8h，接著加入磷酸酯三聚氰胺，於320r/min攪拌18min，冷卻至室溫得到物料c；
S4、向物料c中加入氫氧化鋁、納米二氧化矽、納米金剛石和改性凹凸棒土混合均勻，於2200r/min攪拌35min，接著加入過氧化甲乙酮和環戊酸鈷混合均勻，超聲分散18min得到錨固劑用高韌性不飽和聚酯樹脂。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。