[发明专利]一种低收缩不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种低收缩不饱和聚酯树脂及其制备方法。本发明的低收缩不饱和聚酯树脂通过包括以下过程的方法制备得到：将饱和二元醇与饱和二元酸(酐)反应，得到双端羟基线性聚酯；将双端羟基线性聚酯与二异氰酸酯反应，得到双端异氰酸根嵌段共聚物；将双端异氰酸根嵌段共聚物与羟基丙烯酸酯反应，得到树脂基料；将树脂基料与交联单体混合得到低收缩不饱和聚酯树脂；其中，饱和二元醇与饱和二元酸(酐)的摩尔比为2:1；二异氰酸酯与饱和二元酸(酐)的摩尔比为2:1；羟基丙烯酸酯与饱和二元酸(酐)的摩尔比为(2‑5):1。本发明还提供低收缩不饱和聚酯树脂的制备方法，该制备方法能够高效简便地获得低收缩不饱和聚酯树脂。

技术领域

本发明涉及一种低收缩不饱和聚酯树脂及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

不饱和聚酯树脂分子结构及交联单体中含不饱和碳碳双键(-C＝C-)，在交联固化过程中，不饱和碳碳双键(-C＝C-)变为碳碳单键(-C-C-)，由于占有体积减小及分子热运动减弱引起的自由体积减少，导致不饱和聚酯树脂在交联固化后产生收缩。一般不饱和聚酯树脂线收缩率为2.0-2.5％，体积收缩率高达8-10％，在如树脂混凝土浇铸件、砂浆地坪、大型玻璃钢制件等场合的应用受到极大的限制。

现有技术中，为了降低不饱和聚酯树脂的体积收缩率，可以在不饱和聚酯树脂的交联固化体系中加入低收缩剂，但低收缩剂不参与交联固化且粘度大，容易使得不饱和聚酯树脂的工艺性变差、树脂制品力学性能低等弊端。

如何降低不饱和聚酯树脂在交联固化过程中的收缩率，扩大不饱和聚酯树脂的应用范围是不饱和聚酯树脂领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种低收缩不饱和聚酯树脂，通过对合成不饱和聚酯树脂的原料种类以及各原料的量进行设计，降低不饱和聚酯树脂中不饱和碳碳双键的含量，从而使得不饱和聚酯树脂的固化收缩率小。

本发明还提供一种低收缩不饱和聚酯树脂的制备方法，通过该制备方法能够高效简便地获得低收缩不饱和聚酯树脂。

本发明提供一种低收缩不饱和聚酯树脂，该低收缩不饱和聚酯树脂通过包括以下过程的方法制备得到：

将饱和二元醇与饱和二元酸(酐)反应，得到双端羟基线性聚酯；

将所述双端羟基线性聚酯与二异氰酸酯反应，得到双端异氰酸根嵌段共聚物；

将所述双端异氰酸根嵌段共聚物与羟基丙烯酸酯反应，得到所述树脂基料；

将所述树脂基料与交联单体混合得到所述低收缩不饱和聚酯树脂；

其中，所述饱和二元醇与所述饱和二元酸(酐)的摩尔比为2:1；所述二异氰酸酯与所述饱和二元酸(酐)的摩尔比为2:1；所述羟基丙烯酸酯与所述饱和二元酸(酐)的摩尔比为(2-5):1。

如上所述的低收缩不饱和聚酯树脂，其中，所述将饱和二元醇与饱和二元酸(酐)反应，得到双端羟基线性聚酯，包括：

在160℃下，搅拌饱和二元醇并加入饱和二元酸(酐)直至饱和二元酸(酐)溶解后，升温至170-180℃，控制馏头温度低于103℃，直至酸值达到20-30mgKOH停止反应，得到所述双端羟基线性聚酯。

如上所述的低收缩不饱和聚酯树脂，其中，所述将所述双端羟基线性聚酯与二异氰酸酯反应，得到双端异氰酸根嵌段共聚物，包括：

在70-80℃下，向所述双端羟基线性聚酯中依次加入二异氰酸酯、催化剂1进行反应，当异氰酸根值达到0.025-0.028时停止反应，得到所述双端异氰酸根嵌段共聚物；

其中，所述催化剂1的质量为所述双端羟基线性聚酯和二异氰酸酯质量之和的0.10-0.30％。