[发明专利]高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性价比的高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂及其制备方法，这种不饱和聚酯树脂具有高韧性、快干性、易打磨和高的透明性，并且具有较好的手感。

背景技术

通用型不饱和聚酯分子为刚性直链，经过交联反应固化后生成网状体型结构，大分子间相互牵制，即使受热也很少发生滑动和形变，这在宏观上便形成了刚性固体，对外界的振动和冲击吸收能力低。

聚氨酯预聚物与不饱和聚酯树脂共混后，经过交联固化，形成含有一定量聚氨酯嵌段体的体型大分子结构。聚氨酯预聚物中含有醚键，形成了无规则卷曲排列的无定型相，聚氨酯预聚物和不饱和聚酯树脂都含有苯环等刚性的硬链节，由于分子间的相互作用力、或者冷却、或者在外力作用下，某些链接趋向于规整排列的结晶相。在固化物的大分子构相中，就存在有各种大小不等的硬链段微小晶区悬浮分散在无定型相中，构成了独特的“微相分离”结构。在宏观上结晶相给聚合物提供了强度、刚性和耐热性；而无定型相则提供了柔韧性、弹性和耐低温性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂，通过化学共聚的方法，使不饱和聚酯树脂的气干性、打磨性、和柔韧性得到较大的改善，且具有较好的手感。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种上述高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂的制备方法。

本发明所要解决的再一主要技术问题在于提供上述高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂的用途。

针对上述用途，本发明还提供一种所述不饱和聚酯树脂的固化体系。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种高韧性自干型手感不饱和聚酯树脂，由改性高端羟基聚酯二元醇与异氰酸酯反应而成，采用固化体系固化，其中，所述的改性高端羟基聚酯二元醇由二元醇与二元酸或酸酐缩聚反应，经烯丙基醚改性，交联剂稀释而成，其特征在于：改性高端羟基聚酯二元醇与异氰酸酯的摩尔比为1∶0.2～0.3，所述的二元醇用量为聚酯二元醇总质量的22～30％，所述的二元醇与二元酸或酸酐的摩尔比为1.15～1.25∶1，二元酸或酸酐中，饱和二元酸或酸酐与不饱和二元酸的摩尔比为1.15～1.3∶1，所述的烯丙基醚为三羟甲基丙烷二烯丙基醚，其用量为聚酯二元醇总质量的6～10％。

本发明主要通过分子结构设计合成了一类高端羟基含量、烯丙基醚改性柔性不饱和聚酯，采用不饱和聚酯/聚氨酯共混的方法，使不饱和聚酯树脂的气干性、打磨性、和柔韧性得到较大的改善，且具有较好的手感。

具体的，改性高端羟基聚酯二元醇与异氰酸酯的摩尔比可以为1∶0.2，0.22，0.24，0.26，0.28或0.3；

二元醇的用量可以为聚酯二元醇总质量的22，23，24，25，26，27，28，29或30％；

二元醇与二元酸或酸酐的摩尔比可以为1.15，1.18，1.2，1.22，或1.25∶1；

二元酸或酸酐中，饱和二元酸或酸酐与不饱和二元酸的摩尔比可以为1.15，1.18，1.2，1.22，1.25，1.28或1.3∶1；

三羟甲基丙烷二烯丙基醚的用量为聚酯二元醇总质量的6，7，8，9或10％。

不饱和聚酯分子中含有不饱和双键，这种双键可以和另一种乙烯类单体通过自由基引发聚合发生交联反应使树脂固化。不饱和聚酯树脂的固化性能与所用酸和醇的性质及饱和二元酸同不饱和二元酸的用量比有关。随着顺酐比例的增加，固化物的机械性能呈规律性变化：抗拉强度和冲击强度均增大，断后伸长率显著减小。这是因为不饱和聚酯树脂中顺酐的含量决定苯乙烯与不饱和聚酯的交联密度，也决定互穿网络的密度，顺酐含量增加，交联密度变大，互穿网络越密。所以针对本专利中的不饱和聚酯树脂的合成，将会相对降低双键的密度。

在上述方案的基础上，所述的异氰酸酯为多亚甲基多异氰酸酯。

在上述方案的基础上，所述的二元醇为一缩二丙二醇、丙二醇、乙二醇中的两种或多种。

在上述方案的基础上，所述的饱和二元酸或酸酐为邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸中的一种或多种；所述的不饱和二元酸或酸酐为顺丁烯二酸酐。

在上述方案的基础上，所述的交联剂为苯乙烯，其用量为聚酯二元醇总质量的35～45％。具体用量可以为聚酯二元醇总质量的35，36，37，38，39，40，41，42，43，44或45％。