[发明专利]一种饱和聚酯型低收缩添加剂及其应用

说明书

本发明公开了一种饱和聚酯型低收缩添加剂，其通过以下步骤制得：将三官能度及以上的多元醇与内酯单体混合，在氮气保护下升温至140℃‑170℃；然后滴加催化剂，滴加完毕后在150℃‑155℃范围内回流反应5‑8小时；然后降温至90℃‑100℃，加入阻聚剂，搅拌均匀，待阻聚剂完全溶解后，加入活性稀释剂稀释，冷却过滤，即得所述饱和聚酯型低收缩添加剂。本发明的饱和聚酯低收缩剂具有优异的收缩率控制效果，而且能够使BMC的着色性更好。

技术领域

本发明属于高分子化合物合成领域，具体涉及一种用于聚酯模塑料的饱和聚酯型低收缩添加剂及其应用。

背景技术

聚酯模塑料(SMC/BMC)是一种复合材料，通常是由不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、填料、玻璃纤维及各种助剂组成。由于它的原材料成本低，制品具有高的比强度、比模量，以及优异的阻燃性、耐腐蚀性，在汽车交通、建筑、电气、化工等领域得到广泛的应用。另外，SMC/BMC材料采用模压成型工艺，可以实现自动化生产，生产过程安全环保、生产效率高、产品质量稳定。近年来SMC/BMC材料及相应的模压成型工艺发展迅速。

随着汽车轻量化的要求越来越高，汽车行业对复合材料制品的需求日益增加，对玻璃钢复合材料制品的质量提出了更高的要求，如产品尺寸稳定性、表面光洁度要求更高等。

通常不饱和聚酯树脂在固化过程中会产生7-10％的体积收缩，导致制品产生较大的内应力，对制品的尺寸稳定性和表面光洁度等性能带来负面影响。可以通过加入低收缩添加剂来解决不饱和聚酯树脂固化过程中的体积收缩问题。如早期发展的PE聚乙烯粉、PS聚苯乙烯等非极性低收缩添加剂，这些低收缩添加剂具有优良的着色性，能够用于各种颜色的模塑料制品中，同时具有一定的体积收缩控制能力，通常收缩率可以控制在0.2％以下，能够满足一般模塑料制品的要求，但对于对尺寸精度和表面平整度要求特别高的制品，如汽车外饰件，这类低收缩添加剂就达不到性能要求。PAVc聚醋酸乙烯酯、PES饱和聚酯型低收缩添加剂能够满足0.05％以下甚至零收缩的收缩率控制要求，以及表面低波纹度的表面质量要求，但聚醋酸乙烯酯、饱和聚酯型低收缩添加剂的着色性差、着色不均匀，不能直接用于内着色的制品。因而需要开发既有优异收缩率控制效果、又有良好着色性的低收缩添加剂。

发明内容

本发明的一个目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种既有优异收缩率控制效果、又有良好着色性的饱和聚酯型低收缩添加剂。

本发明的另一个目的是提供上述饱和聚酯型低收缩添加剂的制备方法。

为了实现以上发明目的，本发明提供了一种饱和聚酯型低收缩添加剂，其通过以下步骤制得：将三官能度及以上的多元醇与内酯单体混合，在氮气保护下升温至140℃-170℃；然后滴加催化剂，滴加完毕后在150℃-155℃范围内回流反应5-8小时；然后降温至90℃-100℃，加入阻聚剂，搅拌均匀，待阻聚剂完全溶解后，加入活性稀释剂稀释，冷却过滤，即得所述饱和聚酯型低收缩添加剂。

优选地，所述多元醇与所述内酯单体的摩尔比为1：30至1：50。

优选地，所述催化剂的加入量是反应物总重量的0.2％～0.3％。这里的反应物总重量是指多元醇与内酯单体的重量之和。

优选地，所述活性稀释剂的加入量是聚酯总重量的50％～60％。优选地，所述阻聚剂的加入量是聚酯总重量的0.01％～0.02％。这里的聚酯总重量是指多元醇、内酯单体和催化剂的重量之和。

本发明采用三官能度及以上的多元醇，引发内酯开环聚合，形成结构相对规整的支化型饱和聚酯。通过控制多元醇与内酯的摩尔比，从而获得一定分子量大小及分布的饱和聚酯型低收缩添加剂。

优选地，所述多元醇为丙三醇、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或多种。更优选地，所述多元醇为双三羟甲基丙烷、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或多种。