一种抗菌不饱和聚酯树脂及其制备方法与流程

文档序号:14769366发布日期:2018-06-23 01:10阅读:283来源:国知局
本发明涉及树脂制备工艺的
技术领域
,尤其涉及一种抗菌不饱和聚酯树脂及其制备方法。
背景技术
:不饱和聚酯是一类发展成熟、工业化的热固性树脂,相应的制品在层压板、建筑材料、粘胶剂、涂料、建筑业和电力工业得到广泛应用。不饱和聚酯原材料来源广、成本低廉;可常温固化成型,固化时间可控,成型工艺简单;固化后制品表面光亮丰满、硬度高、耐磨性好,电性能和耐气候性优异。尽管不饱和聚酯拥有许多优点,但也存在一些缺陷。如传统不饱和聚酯材料通常都较脆,韧性差,易燃且不耐酸、碱腐蚀。中国专利申请文献“一种不饱和聚酯树脂及其制备方法(申请公布号:CN102532424A)”公开了一种不饱和聚酯树脂及其制备方法,原料组分质量百分比为,苯乙烯为10-35%,阻聚剂0.001-0.01%,助剂为0.01-0.05%,聚酯为余量:由二元醇与二元酸经210-220℃高温反应,酯化脱水,生成的聚酯再与苯乙烯混合,再加入助剂和阻聚剂,即得不饱和聚酯树脂,该不饱和聚酯树脂可以提供树脂表面的光亮度,磨损以及抗冲击强度,可应用于多种化工领域中。但是该不饱和聚酯树脂的抗菌性能无法满足实际使用时的需求。技术实现要素:为解决
背景技术
中存在的技术问题,本发明提出一种抗菌不饱和聚酯树脂及其制备方法,以解决在中国专利申请文献“一种不饱和聚酯树脂及其制备方法(申请公布号:CN102532424A)”公开的不饱和聚酯树脂抗菌性能不足的问题。本发明提出的一种抗菌不饱和聚酯树脂,包括以下原料:不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚、对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须、纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂;所述纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂的重量比为(4-8):(6-9):(1-3):(15-25)。进一步的,所述纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂的重量比为6:7.5:2:20。进一步的,以重量份为单位,包括以下原料:不饱和聚酯树脂80-120份、间苯二甲酸酐15-25份、邻苯二甲酸酐4-9份、苯三酚3-6份、对苯二酚2-5份、环烷酸钴1-4份、苯乙烯3-5份、过氧化甲乙酮2-6份、磷酸酯三聚氰胺4-8份、乙二醇2-6份、有机硅1-5份、氢氧化铝3-9份、纳米碳管2-5份、N,N-二甲基苯胺1-4份、纳米锌粉2-5份、高岭土3-6份、硫酸钙晶须2-8份、纳米蒙脱土4-8份、纳米二氧化钛6-9份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、抗菌改性助剂15-25份。进一步的,所述抗菌改性助剂的原料按重量份包括:硅藻土15-25份、钛白粉4-8份、十二烷基苯磺酸钠3-9份、尿素4-6份、聚乙烯吡咯烷酮2-8份、去离子水10-20份、氯化钠4-8份、硝酸铝3-6份、壳聚糖2-5份、三聚磷酸钠1-4份、过硫酸钾3-5份、天然沸石2-5份、硫酸锆1-4份、磷酸氢二钠3-6份。进一步的,所述抗菌改性助剂按如下工艺进行制备:将硅藻土、钛白粉和十二烷基苯磺酸钠混合均匀,于650-850r/min转速搅拌20-40min,然后调节pH至0.5-1.5,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于50-70℃烘箱中干燥20-30h,冷却至室温得到物料a;将尿素、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水混合均匀,然后加入氯化钠搅拌10-30min,然后加入硝酸铝、壳聚糖、三聚磷酸钠、过硫酸钾、天然沸石和硫酸锆混合均匀,然后水浴加热至70-90℃,冷却至室温后加入磷酸氢二钠混合均匀,于650-850r/min转速搅拌10-30min,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂。本发明还提供一种抗菌不饱和聚酯树脂的制备方法,包括如下步骤:S1、将不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚混合均匀,升温至70-80℃,保温20-30min,接着加入对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须混合均匀,继续升温至70-80℃,保温30-50min,接着于350-450r/min转速搅拌10-20min,冷却至室温得到基料;S2、将纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂混合均匀,升温至80-90℃,保温20-40min,接着于1500-2500r/min转速搅拌5-15min,冷却至室温得到改性料;S3、将基料升温至60-80℃,保温15-35min,接着加入改性料混合均匀,于1200-1400r/min转速搅拌2-4h,冷却至室温得到抗菌不饱和聚酯树脂。本发明具有以下有益效果:(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见,施用实施例1-3抗菌不饱和聚酯树脂的抗菌性能显著提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见,纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂同时添加在制备抗菌不饱和聚酯树脂中起到了协同作用,显著提高了抗菌不饱和聚酯树脂的抗菌性能,这可能是:纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂作为改性体系运用到不饱和聚酯树脂的制备中,利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用,实现了纳米蒙脱土、纳米二氧化钛和抗菌改性助剂表面的羟基与不饱和聚酯树脂的基料实现接枝,赋予了不饱和聚酯树脂优异的抗菌性能,同时利用了抗菌改性助剂的抗菌增强作用,其中抗菌改性助剂通过将硅藻土、钛白粉和十二烷基苯磺酸钠混合均匀,搅拌,然后调节pH,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于烘箱中干燥,冷却至室温得到物料a;将尿素、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水混合均匀,然后加入氯化钠搅拌,然后加入硝酸铝、壳聚糖、三聚磷酸钠、过硫酸钾、天然沸石和硫酸锆混合均匀,然后水浴加热,冷却至室温后加入磷酸氢二钠混合均匀,搅拌,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂,运用到本发明不饱和聚酯树脂的制备中,在硅烷偶联剂KH-560的作用下,实现了与不饱和聚酯树脂的主料进行接枝结合,有效提高了不饱和聚酯树脂的抗菌性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。在实施例中,所述抗菌不饱和聚酯树脂,以重量份为单位,包括以下原料:不饱和聚酯树脂80-120份、间苯二甲酸酐15-25份、邻苯二甲酸酐4-9份、苯三酚3-6份、对苯二酚2-5份、环烷酸钴1-4份、苯乙烯3-5份、过氧化甲乙酮2-6份、磷酸酯三聚氰胺4-8份、乙二醇2-6份、有机硅1-5份、氢氧化铝3-9份、纳米碳管2-5份、N,N-二甲基苯胺1-4份、纳米锌粉2-5份、高岭土3-6份、硫酸钙晶须2-8份、纳米蒙脱土4-8份、纳米二氧化钛6-9份、硅烷偶联剂KH-5601-3份、抗菌改性助剂15-25份。所述抗菌改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将15-25份硅藻土、4-8份钛白粉和3-9份十二烷基苯磺酸钠混合均匀,于650-850r/min转速搅拌20-40min,然后调节pH至0.5-1.5,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于50-70℃烘箱中干燥20-30h,冷却至室温得到物料a;将4-6份尿素、2-8份聚乙烯吡咯烷酮和10-20份去离子水混合均匀,然后加入4-8份氯化钠搅拌10-30min,然后加入3-6份硝酸铝、2-5份壳聚糖、1-4份三聚磷酸钠、3-5份过硫酸钾、2-5份天然沸石和1-4份硫酸锆混合均匀,然后水浴加热至70-90℃,冷却至室温后加入3-6份磷酸氢二钠混合均匀,于650-850r/min转速搅拌10-30min,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂。所述抗菌不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:S1、将不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚混合均匀,升温至70-80℃,保温20-30min,接着加入对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须混合均匀,继续升温至70-80℃,保温30-50min,接着于350-450r/min转速搅拌10-20min,冷却至室温得到基料;S2、将纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂混合均匀,升温至80-90℃,保温20-40min,接着于1500-2500r/min转速搅拌5-15min,冷却至室温得到改性料;S3、将基料升温至60-80℃,保温15-35min,接着加入改性料混合均匀,于1200-1400r/min转速搅拌2-4h,冷却至室温得到抗菌不饱和聚酯树脂。下面通过更具体实施例对本发明进行说明。实施例1一种抗菌不饱和聚酯树脂,以重量份为单位,包括以下原料:不饱和聚酯树脂100份、间苯二甲酸酐20份、邻苯二甲酸酐6.5份、苯三酚4.5份、对苯二酚3.5份、环烷酸钴3份、苯乙烯4份、过氧化甲乙酮4份、磷酸酯三聚氰胺6份、乙二醇4份、有机硅3份、氢氧化铝6份、纳米碳管3.5份、N,N-二甲基苯胺3份、纳米锌粉3.5份、高岭土4.5份、硫酸钙晶须5份、纳米蒙脱土6份、纳米二氧化钛7.5份、硅烷偶联剂KH-5602份、抗菌改性助剂20份。所述抗菌改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将20份硅藻土、6份钛白粉和6份十二烷基苯磺酸钠混合均匀,于750r/min转速搅拌30min,然后调节pH至1,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于60℃烘箱中干燥25h,冷却至室温得到物料a;将5份尿素、5份聚乙烯吡咯烷酮和15份去离子水混合均匀,然后加入6份氯化钠搅拌20min,然后加入4.5份硝酸铝、3.5份壳聚糖、3份三聚磷酸钠、4份过硫酸钾、3.5份天然沸石和3份硫酸锆混合均匀,然后水浴加热至80℃,冷却至室温后加入4.5份磷酸氢二钠混合均匀,于750r/min转速搅拌20min,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂。所述抗菌不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:S1、将不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚混合均匀,升温至75℃,保温25min,接着加入对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须混合均匀,继续升温至75℃,保温40min,接着于400r/min转速搅拌15min,冷却至室温得到基料;S2、将纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂混合均匀,升温至85℃,保温30min,接着于2000r/min转速搅拌10min,冷却至室温得到改性料;S3、将基料升温至70℃,保温25min,接着加入改性料混合均匀,于1300r/min转速搅拌3h,冷却至室温得到抗菌不饱和聚酯树脂。实施例2一种抗菌不饱和聚酯树脂,以重量份为单位,包括以下原料:不饱和聚酯树脂80份、间苯二甲酸酐25份、邻苯二甲酸酐4份、苯三酚6份、对苯二酚2份、环烷酸钴4份、苯乙烯3份、过氧化甲乙酮6份、磷酸酯三聚氰胺4份、乙二醇6份、有机硅1份、氢氧化铝9份、纳米碳管2份、N,N-二甲基苯胺4份、纳米锌粉2份、高岭土6份、硫酸钙晶须2份、纳米蒙脱土8份、纳米二氧化钛6份、硅烷偶联剂KH-5603份、抗菌改性助剂15份。所述抗菌改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将15份硅藻土、8份钛白粉和3份十二烷基苯磺酸钠混合均匀,于850r/min转速搅拌20min,然后调节pH至1.5,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于50℃烘箱中干燥30h,冷却至室温得到物料a;将4份尿素、8份聚乙烯吡咯烷酮和10份去离子水混合均匀,然后加入8份氯化钠搅拌10min,然后加入6份硝酸铝、2份壳聚糖、4份三聚磷酸钠、3份过硫酸钾、5份天然沸石和1份硫酸锆混合均匀,然后水浴加热至90℃,冷却至室温后加入3份磷酸氢二钠混合均匀,于850r/min转速搅拌10min,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂。所述抗菌不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:S1、将不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚混合均匀,升温至70℃,保温30min,接着加入对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须混合均匀,继续升温至70℃,保温50min,接着于350r/min转速搅拌20min,冷却至室温得到基料;S2、将纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂混合均匀,升温至80℃,保温40min,接着于1500r/min转速搅拌15min,冷却至室温得到改性料;S3、将基料升温至60℃,保温35min,接着加入改性料混合均匀,于1200r/min转速搅拌4h,冷却至室温得到抗菌不饱和聚酯树脂。实施例3一种抗菌不饱和聚酯树脂,以重量份为单位,包括以下原料:不饱和聚酯树脂120份、间苯二甲酸酐15份、邻苯二甲酸酐9份、苯三酚3份、对苯二酚5份、环烷酸钴1份、苯乙烯5份、过氧化甲乙酮2份、磷酸酯三聚氰胺8份、乙二醇2份、有机硅5份、氢氧化铝3份、纳米碳管5份、N,N-二甲基苯胺1份、纳米锌粉5份、高岭土3份、硫酸钙晶须8份、纳米蒙脱土4份、纳米二氧化钛9份、硅烷偶联剂KH-5601份、抗菌改性助剂25份。所述抗菌改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将25份硅藻土、4份钛白粉和9份十二烷基苯磺酸钠混合均匀,于650r/min转速搅拌40min,然后调节pH至0.5,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于70℃烘箱中干燥20h,冷却至室温得到物料a;将6份尿素、2份聚乙烯吡咯烷酮和20份去离子水混合均匀,然后加入4份氯化钠搅拌30min,然后加入3份硝酸铝、5份壳聚糖、1份三聚磷酸钠、5份过硫酸钾、2份天然沸石和4份硫酸锆混合均匀,然后水浴加热至70℃,冷却至室温后加入6份磷酸氢二钠混合均匀,于650r/min转速搅拌30min,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂。所述抗菌不饱和聚酯树脂的制备方法,包括以下步骤:S1、将不饱和聚酯树脂、间苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、苯三酚混合均匀,升温至80℃,保温20min,接着加入对苯二酚、环烷酸钴、苯乙烯、过氧化甲乙酮、磷酸酯三聚氰胺、乙二醇、有机硅、氢氧化铝、纳米碳管、N,N-二甲基苯胺、纳米锌粉、高岭土、硫酸钙晶须混合均匀,继续升温至80℃,保温30min,接着于450r/min转速搅拌10min,冷却至室温得到基料;S2、将纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂混合均匀,升温至90℃,保温20min,接着于2500r/min转速搅拌5min,冷却至室温得到改性料;S3、将基料升温至80℃,保温15min,接着加入改性料混合均匀,于1400r/min转速搅拌2h,冷却至室温得到抗菌不饱和聚酯树脂。对比例1与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备抗菌不饱和聚酯树脂的原料中缺少纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂。对比例2与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备抗菌不饱和聚酯树脂的原料中缺少纳米蒙脱土。对比例3与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备抗菌不饱和聚酯树脂的原料中缺少纳米二氧化钛。对比例4与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备抗菌不饱和聚酯树脂的原料中缺少硅烷偶联剂KH-560。对比例5与实施例1的制备工艺基本相同,唯有不同的是制备抗菌不饱和聚酯树脂的原料中缺少抗菌改性助剂。对比例6采用中国专利申请文献“一种不饱和聚酯树脂及其制备方法(申请公布号:CN102532424A)”实施例1的工艺制备不饱和聚酯树脂。测量实施例1-3和对比例1-6的不饱和聚酯树脂进行各项指标检测,得到的检测结果如下表:实验项目抑菌率/%(大肠杆菌)实施例199.64实施例298.83实施例398.41对比例123.12对比例294.23对比例391.35对比例487.63对比例581.68对比例62.45(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见,施用实施例1-3抗菌不饱和聚酯树脂的抗菌性能显著提高;同时由实施例1-3的数据可见,实施例1为最优实施例。(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见,纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂同时添加在制备抗菌不饱和聚酯树脂中起到了协同作用,显著提高了抗菌不饱和聚酯树脂的抗菌性能,这可能是:纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、硅烷偶联剂KH-560、抗菌改性助剂作为改性体系运用到不饱和聚酯树脂的制备中,利用了硅烷偶联剂KH-560的接枝改性作用,实现了纳米蒙脱土、纳米二氧化钛和抗菌改性助剂表面的羟基与不饱和聚酯树脂的基料实现接枝,赋予了不饱和聚酯树脂优异的抗菌性能,同时利用了抗菌改性助剂的抗菌增强作用,其中抗菌改性助剂通过将硅藻土、钛白粉和十二烷基苯磺酸钠混合均匀,搅拌,然后调节pH,静置沉淀,去除上清液,洗涤后于烘箱中干燥,冷却至室温得到物料a;将尿素、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水混合均匀,然后加入氯化钠搅拌,然后加入硝酸铝、壳聚糖、三聚磷酸钠、过硫酸钾、天然沸石和硫酸锆混合均匀,然后水浴加热,冷却至室温后加入磷酸氢二钠混合均匀,搅拌,接着陈化,过滤洗涤,干燥,煅烧后冷却至室温得到抗菌改性助剂,运用到本发明不饱和聚酯树脂的制备中,在硅烷偶联剂KH-560的作用下,实现了与不饱和聚酯树脂的主料进行接枝结合,有效提高了不饱和聚酯树脂的抗菌性能。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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