采光瓦树脂的制备方法与流程

文档序号:14826640发布日期:2018-06-30 08:43阅读:1368来源:国知局

本发明属于不饱和聚酯树脂生产应用技术领域,具体涉及一种采光瓦树脂的制备方法。



背景技术:

不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸、饱和二元酸、二元醇经缩聚反应而成的热固性树脂,由于其良好的机械性能、电性能和耐化学腐蚀性能,原料易得,加工工艺简单等优点,已广泛用于玻璃纤维增强材料、化工防腐、浇铸制品、工艺品制造。

采光瓦板作为一种基础建设材料,在国家生产建设中广泛应用,其连续成型、无限延长、轻质高强、耐老化、透光阻燃、尺寸精准、随意着色、表面光洁、绿色环保等特点是其他材料无法替代的。目前,采光瓦树脂主要以邻苯类树脂为主,而双环戊二烯为原料的树脂由于颜色深、透光性和柔韧性差、与玻纤相容性不好、放热大等自身缺陷难以进入采光瓦树脂的市场,还主要停留在缠绕管路、手糊罐对颜色和透光性没有要求的制品。

邻苯类采光瓦树脂成本高,聚酯含量低,用料量多,现有用甘油封端的,但生产周期长。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种采光瓦树脂的制备方法,采用低含量的双环戊二烯为原料,降低了生产成本;制备的采光瓦树脂分子量小、固含量高、粘结力大、放热峰适中,在采光瓦制备中用树脂量少;采用其制备的采光瓦收缩率小、柔韧性和硬度适中、和玻纤相容性好,拉伸强度和弯曲强度高,色泽鲜艳,亮度大。

本发明所述的采光瓦树脂的制备方法,步骤如下:

a、在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的反应釜中加入不饱和二元酸酐,升温至60~80℃,加入水和二元醇,在110~140℃下滴加双环戊二烯,并保温反应2~3小时,而后升温至140~160℃保温反应至酸值为250~350mgKOH/g;

b、继续投入二元醇与二元酸,升温至185~205℃缩聚脱水反应,酸值降至50~60mgKOH/g时,开始抽真空,在-0.07~-0.098MPa下缩聚反应至酸值30~40mgKOH/g时,降温加入阻聚剂;

c、降温至130~150℃,加入交联单体和混合调色剂,即得产品。

其中:

所述的双环戊二烯的纯度为60~75wt.%。

步骤a中,所述的不饱和二元酸酐为顺丁烯二酸酐,顺丁烯二酸酐与双环戊二烯的摩尔比为2:1~1:1;顺丁烯二酸酐与水的摩尔比为2.2:1~2:1;顺丁烯二酸酐与二元醇的摩尔比为10:1~5:1。

所述的二元醇为乙二醇、1,2-二羟基丙烷、丁二醇、二羟二乙醚、一缩二丙二醇、新戊二醇或己二醇中的一种或两种。

所述的二元酸为酒石酸、柠檬酸、α-酮戊二酸或(R)-2-羟基丁二酸中的一种。

所述的二元酸的用量为不饱和二元酸酐与二元酸的总摩尔量的12~17%。

所述的阻聚剂为高效阻聚剂ZM-701、高效阻聚剂ZJ-705、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼或对苯二酚中的一种或两种。

所述的交联单体为苯乙烯,苯乙烯的用量为不饱和二元酸酐、水、二元醇、双环戊二烯与二元酸总摩尔数的23~30%。

所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂、科莱恩E5B红染料与科莱恩A4R蓝染料的混合物,其中KSN荧光增白剂占交联单体质量的0.2~0.4‰,科莱恩E5B红染料占交联单体质量的0.1~0.2‰,科莱恩A4R蓝染料占交联单体质量的0.1~0.2‰。

所述的二元醇的羟基与酸的羧基的摩尔比为0.6:1~0.9:1;其中,所述的酸是指不饱和二元酸酐与二元酸的总和。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明是改变原本双环戊二烯类树脂的生产工艺,增加了醇解步骤和双环分解的步骤,将双环类树脂用于采光瓦原料的一种方法,在二步投料中引入新的二元酸,改善性能,而且双环类树脂具备了比目前通用的采光瓦树脂更优异的性能,更适合采光板的生产特点。

2、本发明采用低含量的双环戊二烯(60~75%)为原料,来源充足,价格低廉,运用到采光瓦树脂中,价格优势大,对采光瓦树脂是新的突破,对降低生产成本,提高采光板的性能有着重大的意义。

3、本发明制备的采光瓦树脂分子量小、固含量高、粘结力大、放热峰适中,在采光瓦制备中用树脂量少(1~3%);采用其制备的采光瓦收缩率小、柔韧性和硬度适中、和玻纤相容性好,拉伸强度和弯曲强度高,加入混合调色剂,色泽鲜艳,亮度大。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。

所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。

实施例1

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入4.3mol顺丁烯二酸酐,升温至65℃加入1.96mol水和0.775mol二羟二乙醚,在115℃下,滴加纯度为60%的双环戊二烯2.15mol,并保温反应2小时,而后升温至145℃,保温反应至酸值在300mgKOH/g。继续投入3.50mol乙二醇和0.7mol酒石酸,升温至185℃缩聚脱水反应,酸值降至57mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值38mgKOH/g,降温至150℃,加入0.15g高效阻聚剂ZM-701。降温至145℃,加入3.68mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.115g、科莱恩E5B红染料0.057g与科莱恩A4R蓝染料0.057g。

实施例2

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入4.3mol顺丁烯二酸酐,升温至70℃加入2.00mol水和0.43mol乙二醇,在125℃下,滴加纯度为66%的双环戊二烯4.3mol,并保温反应2.5小时,而后升温至150℃,保温反应至酸值在300mgKOH/g。继续投入2.47mol乙二醇和0.47mol二羟二乙醚和0.81mol酒石酸,升温至190℃缩聚脱水反应,酸值降至53mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值33mgKOH/g,降温150℃,加入0.15g高效阻聚剂ZJ-705。降温至140℃,加入4.32mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.090g、科莱恩E5B红染料0.045g与科莱恩A4R蓝染料0.045g。

实施例3

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入4.3mol顺丁烯二酸酐,升温至75℃加入2.15mol水和0.47mol二羟二乙醚,在135℃下,滴加纯度为70%的双环戊二烯2.9mol,并保温反应3小时,而后升温至155℃保温反应至酸值在300mgKOH/g。继续投入1.43mol乙二醇和1.97mol 1,2-二羟基丙烷和0.65molα-酮戊二酸,升温至195℃缩聚脱水反应,酸值降至55mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值35mgKOH/g,降温150℃,加入0.15g 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼。降温至130℃,加入4.07mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.169g、科莱恩E5B红染料0.085g与科莱恩A4R蓝染料0.085g。

实施例4

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入4.3mol顺丁烯二酸酐,升温至70℃加入2.15mol水和0.66mol 1,2-二羟基丙烷,在120℃下,滴加纯度为75%的双环戊二烯2.9mol,并保温反应2小时,而后升温至150℃保温反应至酸值在300mgKOH/g。继续投入1.62mol乙二醇和1.63mol二羟二乙醚和0.7mol(R)-2-羟基丁二酸,升温至200℃缩聚脱水反应,酸值降至51mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值31mgKOH/g,降温150℃,加入0.07g高效阻聚剂ZJ-705和0.07g对苯二酚。降温至135℃,加入3.70mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.135g、科莱恩E5B红染料0.067g与科莱恩A4R蓝染料0.067g。

对比例1

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入2.56mol顺丁烯二酸酐和2.56mol双环戊二烯(72%),加热到100℃熔融,30min后滴入2.56mol的水,在此温度下保温120min,继续投入2.6mol 1,2-二羟基丙烷和1.04mol邻苯二甲酸酐,升温至190℃缩聚脱水反应,酸值降至56mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值37mgKOH/g,降温150℃,加入0.12g对苯二酚。降温至130℃,加入3.13mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.098g、科莱恩E5B红染料0.049g与科莱恩A4R蓝染料0.049g的混合物。

对比例2

在带有温度计、搅拌器、氮气导入管和冷凝器的2000mL反应釜中加入6.4mol水,3.2mol双环戊二烯(72%),加热到120℃,60min内滴入顺丁烯二酸酐4.8mol,控制温度在120℃水解反应,当酸值在250mgKOH/g时,加入1.76mol乙二醇和1.76mol的二羟二乙醚,温至190℃缩聚脱水反应,酸值降至54mgKOH/g,在真空下缩聚反应至酸值36mgKOH/g,降温150℃,加入0.14g对苯二酚。降温至130℃,加入4.14mol的苯乙烯和混合调色剂即得产品。

其中,所述的混合调色剂为科莱恩KSN荧光增白剂0.129g、科莱恩E5B红染料0.064g与科莱恩A4R蓝染料0.064g的混合物。

分别对实施例1-4、对比例1-2制备的产品的理化性能进行测试,测试结果见表1。

表1 产品的理化性能

分别对实施例1-4、对比例1-2制备的产品浇铸体的性能进行测试,测试结果见表2。所述的浇铸体的制备过程参见GB/T7193-2008。

表2 产品浇铸体的性能

其中:

1)收缩率的测试方法

称取200g产品,加入1.4g促进剂和2.0g固化剂搅拌均匀,倒入模具(模具长度L0)中,胶凝脱模后,取出放置24h,测量样品长度L1,根据公式,收缩率=[(L0-L1)/L0]×100%。

2)与玻纤相容性及透光性的测试方法

裁取35cm×35cm的玻璃纤维毡,平铺于塑料薄膜上,称取100g产品,加入0.7g促进剂,1.0g固化剂,搅拌均匀,倒在玻璃纤维毡上,使其充分浸透,刮平。在50℃的鼓风干燥箱中放置10min取出。室温下,静置24h,目测观察透光性和与玻璃纤维的相容性。

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