[发明专利]一种二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂及其合成方法。

背景技术

粘结永磁是一种重要的基础功能材料，是将磁性粉末混合于高分子可塑性物质中而制成的一种复合材料，可通过注射成型、压缩成型、挤压加工等方法制成。粘结磁体具有许多烧结磁体无法比拟的特性：产品的一致性好，尺寸精度提高，产品规格多样化，易于制成形状复杂的磁体，可加工性好，可实现大规模自动化生产等。因此这种新型永磁材料的生产与应用发展在磁体材料中是最快的，平均年增长率超过25％。粘结磁体在办公自动化、计算机程序自动化、音响、通信和情报等行业被越来越广泛地应用，例如小型精密电机、步进电机、传动装置、硬盘驱动器电机的磁性器件等。

粘结剂是粘结磁体中的重要组分，目前常用的主要有尼龙树脂，酚醛树脂，环氧树脂等高分子材料，它的基本作用是在粘结磁体复合材料中形成连续相，增加磁粉颗粒的流动性和结合强度，赋予磁体成型加工性、尺寸稳定性和机械性能。随着国内电工行业的迅速发展和技术水平的提高，对元器件的安全性和可靠性要求越来越严，相应的对用于制造粘结永磁的粘结剂材料，也提出了更高要求，特别是在材料的流动性、热强度、耐燃性、和尺寸稳定性方面等都有待提高，但现有的产品已难满足其新的技术要求，需要通过合成和改性来提高其性能才能满足新型粘结永磁材料发展应用的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中的不足之处，制备一种二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂。

本发明涉及的二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂具有以下结构特征：

式中：R＝C₂H₄、C₃H₆或C₄H₈，n＝20～40。

本发明涉及的二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂的合成方法如下：

(1)单体的摩尔比：二茂铁甲酸∶反丁烯二酸∶二元醇为2∶20～40∶21～41；有机锡催化剂与对苯二酚阻聚剂投料量分别为单体总重量的0.1～1.2％。

(2)将配方量的二元醇、反丁烯二酸、有机锡催化剂加入到反应器中，开动搅拌并加热升温，使物料在180～220℃下聚合反应，并控制好分馏柱温度；

(3)待从反应系统馏出的水达到理论出水量时，降温至150～170℃，加入配方量的二茂铁甲酸，通入惰性气体，继续升温使物料在180～230℃下聚合反应；

(4)待反应物料酸值小于30mgKOH/g后，关闭惰性气体阀门，加入配方量的阻聚剂对苯二酚，缓慢开启真空系统，使物料在真空下继续进行反应，当物料酸值小于10mgKOH/g后停止反应，出料冷却、包装；

所述二元醇为乙二醇、丙二醇和丁二醇中的一种；

所述有机锡催化剂为单丁基氧化锡和二丁基氧化锡中的一种。

本发明制备的二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂，在分子主链中同时含有酯键和不饱和双键，分子链端为稳定性较好的二茂铁基团，因此它不仅具有典型的酯类性质和加聚反应活性，而且与磁粉有更好的粘结性及稳定性。该树脂的突出优点在于具有较好的成型流动性、固化成型控制容易，制品热强度高，尺寸精度及性能稳定性好，可用于性能指标要求较高的粘结永磁体的粘结剂。

具体实施方式

实施例1：

(1)将乙二醇130重量份，反丁烯二酸232重量份，单丁基氧化锡催化剂1.5重量份加入到反应器中，开动搅拌并加热升温，使物料在200℃下进行反应，控制分馏柱温度不超过102℃；

(2)待从反应系统馏出的水量接近或达到理论出水量时，降温至160℃，加入二茂铁甲酸46重量份，通入惰性气体，升温使物料在200℃温度下进行反应，并控制分馏柱温度不超过102℃；

(3)待反应物料酸值小于30mgKOH/g后，关闭惰性气体阀门，加入阻聚剂对苯二酚2重量份，缓慢开启真空系统，使物料在真空下继续进行反应，当物料酸值小于10mgKOH/g后停止反应，出料冷却、包装。

制得的二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂结构为：

式中：R＝C₂H₄，n＝20。

合成的树脂达到如下技术要求：①外观棕黄色固体；②酸值≤10mgKOH/g；③软化温度≥60℃。

实施例2：在实例一中，用160重量份丙二醇代替130重量份乙二醇，其余原料的配比、工艺不变，可得到另外一种本发明涉及的二茂铁甲酸改性不饱和聚酯树脂，结构为：