[发明专利]复合引发剂及应用和不饱和聚酯树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合引发剂，具体地说，本发明涉及到用于加速不饱和聚酯树脂在各种温度条件下的固化速度，特别是在低温(≤15℃)条件下的固化速度的复合引发剂，本发明还涉及该复合引发剂的应用，及包括该复合引发剂在内的不饱和聚酯树脂组合物。

背景技术

不饱和聚酯树脂是指分子链上具有不饱和键(如双键)的聚酯高分子，由不饱和二元酸(酐)、饱和二元酸(酐)与二元醇或多元醇缩聚而成，并在缩聚反应结束后于90℃左右条件下加入稀释剂乙烯基类单体、阻聚剂、促进剂。该体系称之为预促进不饱和聚酯树脂。在应用时加入引发剂，发生化学反应，形成立体网状结构的固体高分子聚合物。目前不饱和聚酯树脂常用室温固化体系是采用过氧化酮(过氧化甲乙酮、过氧化环己酮等)为引发剂，钴盐作促进剂和采用过氧化苯甲酰为引发剂，叔胺作促进剂两种。这两种体系的特点是在常温下能实现树脂的固化，但在温度比较低(≤15℃)时，这两种体系均无法达到某些工程需要快速固化的要求，具体表现在凝胶时间过长，固化速度慢，且树脂的固化度也不高，其固化物的力学性能也不能达到较佳值。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种复合引发剂，以加速不饱和聚酯树脂在各种温度条件下的固化速度，特别是在低温(≤15℃)下的固化速度，同时提高在低温(≤15℃)下树脂的固化度，并改善其固化物的力学性能。

本发明的第二目的是一种上述复合引发剂在用于固化不饱和聚酯树脂中的应用。

本发明的第三目的是提供一种包含该复合引发剂的不饱和聚酯树脂组合物。

不饱和聚酯树脂的固化特征：不饱和聚酯树脂的固化过程可分为凝胶、定型和熟化三个阶段。凝胶阶段是指从粘流态的树脂到失去流动性形成半固体凝胶；定型阶段是从凝胶到具有一定硬度和固定的形状；熟化阶段是从定型阶段到从表观上变硬而具有一定的力学性能，经过后处理即具有稳定的化学与物理性能而可供使用的这样一个阶段，本专利申请中对此没有展开论述，因为此阶段需要的时间较长，属于固化物的养护时间，一般长达3-10天，基本都能满足施工单位的要求。

不饱和聚酯树脂的固化原理：不饱和聚酯树脂可用引发剂进行链引发。引发剂是容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热或辐射能的作用下，沿弱键裂解成2个自由基，产生的自由基攻击不饱和聚酯树脂形成单体自由基，从而引发树脂固化。

本发明的第一目的是通过如下措施来达到的：复合引发剂，其特征在于它包括至少两种通式为R-CO-O-O-CO-R的过氧化二酰类化合物，其中R为C₂-C₁₂的烷基或C₆-C₁₀的芳基或取代芳基；和通式为R₁-CO-O-O-R₂的过氧化羧酸酯类化合物，其中R₁为C₁-C₁₀的烷基或C₆-C₁₀的芳基，R₂为C₁-C₁₀的烷基。

在上述技术方案中，所述优选的至少两种过氧化二酰类化合物选自包括下列的组：过氧化苯甲酰，过氧化-2，4-二氯苯酰，过氧化十二酰，过氧化二乙酰；过氧化羧酸酯类化合物选自包括下列的组：过氧化苯甲酸叔丁酯，过氧化二乙基乙酸叔丁酯，过辛酸叔丁酯。

在上述技术方案中，所述优选组分的重量份为：过氧化二酰类化合物为50-95份，过氧化羧酸酯类化合物为5-50份。

在上述技术方案中，所述更优选组分的重量份为：过氧化二酰类化合物为75-95份，过氧化羧酸酯类化合物为5-25份。

在上述技术方案中，所述优选组分的重量份为：过氧化二酰类化合物为75份，过氧化羧酸酯类化合物为25份，其中过氧化二酰类化合物为过氧化苯甲酰25份，过氧化-2，4-二氯苯酰20份，过氧化十二酰15份，过氧化二乙酰15份，过辛酸叔丁酯25份(本技术方案的凝胶时间较短)。

在上述技术方案中，所述更优选组分的重量份为：过氧化二酰类化合物为95份，过氧化羧酸酯类化合物为5份，其中过氧化二酰类化合物为过氧化苯甲酰40份，过氧化-2，4-二氯苯酰30份，过氧化十二酰25份，过氧化二乙基乙酸叔丁酯5份。

在上述技术方案中，所述再优选组分的重量份为：过氧化二酰类化合物为90份，过氧化羧酸酯类化合物为10份，其中过氧化二酰类化合物为过氧化苯甲酰40份，过氧化-2，4-二氯苯酰50份，过氧化苯甲酸叔丁酯10份(本技术方案的凝胶时间更短)。