[发明专利]不饱和聚酯

说明书

本发明涉及一种树脂组合物，其适用于制造结构部件，其包含：(a)分 子量Mn为至少750Dalton且至多5000Dalton的不饱和聚酯树脂，以及(b) 反应性稀释剂。

众所周知不饱和聚酯树脂适用于多种建筑目的，但是考虑到树脂组合 物的可处理性，期望树脂组合物的粘度不要太高。例如，换衬(relining) 包括用树脂组合物浸渍纤维。因此，考虑到处理和浸渍时间，树脂组合物 的粘度不可以太高。事实上粘度对于许多其他应用来说也很重要，例如化 学锚接、注射、真空注射以及简单的层压过程，例如树脂的粘度越低，敞 口模塑成型过程运行地越平稳。因此，非常需要能降低树脂组合物的粘度 而不会对固化树脂的性能(特别是热稳定性，通过HDT来表示)产生负 面影响的方法。降低粘度的一种方法是加入更多的反应性稀释剂，但是由 于树脂组合物中树脂的含量较低，通常将导致固化的树脂组合物机械性能 的恶化，并且可能导致热稳定性的下降，因此通常不使用这种方法。

此外，考虑到生态因素，非常期望制备出包含生物基结构单元 (building block)、可用于制造结构部件的不饱和聚酯。

预计在未来几年消费品制造中石油基单体的使用量将下降，因为石油 价格的连续增长以及已知石油资源的高消耗速率。这与全世界范围的保护 环境防止污染的严格的政府管制有关，期望研究可再生资源作为石油基单 体可能的替代物。随着有限的石油资源的减少，人们对可用作工业应用中 所用化学品的可再生资源的使用很感兴趣。用于不饱和聚酯的生物基结构 单元的非常合适的例子是异山梨醇，因为它可以从例如玉米中得到。

但是，已发现使用异山梨醇与马来酸酐的组合导致稀释过的树脂粘度 显著增大，尽管HDT按预期增大。

本发明的目的是得到一种具有相对低的粘度同时保持或甚至增大固化 制品的热稳定性(如HDT所表现的)的树脂组合物。

本发明人已令人惊讶地发现：该目的可以用包含异山梨醇和C5-C10 不饱和二酸结构单元(building block)的不饱和聚酯树脂实现。在本发明 一个优选的实施方式中，衣康酸或衣康酸酐被用作C5-C10不饱和二酸结 构单元。这是特别优选的，因为衣康酸或衣康酸酐可以来自非化石源(例 如玉米)。

事实上HDT的增大更令人惊讶，因为用衣康酸和1，2-丙二醇制备的树 脂导致固化制品具有较低的热稳定性，尽管粘度令人期望的略为降低。

在本发明一个优选的实施方式中，为了得到本发明的树脂组合物中存 在的不饱和聚酯，优选所用的至少部分异山梨醇和/或至少部分衣康酸或衣 康酸酐是来自非化石源。在本发明一个更优选的实施方式中，为了得到本 发明的树脂组合物中存在的不饱和聚酯而使用的至少部分异山梨醇和至少 部分衣康酸或衣康酸酐是来自非化石源。

本发明的树脂组合物中存在的不饱和聚酯包含异山梨醇和C5-C10不 饱和二元羧酸结构单元。按如下方法测定分子量(Mn)：根据ISO 13885- 1，通过GPC在四氢呋喃中，使用聚苯乙烯标样和为分子量测定所设计的 合适的柱。

本发明的树脂组合物中存在的不饱和聚酯可以通过至少以异山梨醇作 为多羟基化合物和至少以C5-C10不饱和二元羧酸作为不饱和二元羧酸的 缩聚来制备。缩聚还可以在含有反应性不饱和基团的其他二元羧酸(例如 马来酸或马来酸酐以及富马酸)的存在下和/或在饱和的脂族二元羧酸或酸 酐(例如乙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸)的存在下和/或在饱和的芳族 二元羧酸或酸酐(例如邻苯二甲酸或其酸酐以及间苯二甲酸)的存在下进 行。在聚合中可以使用其他双官能或多官能的醇。优选的，所用的二醇为 例如1，2-丙二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，3-丙二醇、二丙二 醇、三丙二醇、新戊二醇、氢化双酚-A或乙氧基化/丙氧基化的双酚-A。

根据一个优选的实施方式，不饱和聚酯树脂中二醇的分子量在60-250 Dalton的范围内。

在本发明的树脂组合物中存在的不饱和聚酯树脂中，优选地，异山梨 醇的摩尔含量为至少2.5％，更优选地为至少5％，甚至更优选地为至少 7.5％(相对于二醇的总量)。优选地，异山梨醇的摩尔含量为至多50％， 更优选地为至多40％，甚至更优选地为至多30％(相对于二醇的总量)。 在一个优选的实施方式中，不饱和聚酯树脂中异山梨醇的摩尔含量为至少 2.5％且至多50％(相对于二醇的总量)。