[发明专利]醇酸树脂改性环氧乙烯基酯树脂合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种醇酸树脂改性环氧乙烯基酯树脂的合成工艺。

背景技术

环氧乙烯基酯树脂的分子二端含有乙烯基酯基团，中间骨架为环氧树脂，它们是由不饱和有机一元羧酸和环氧树脂进行开环酯化反应得到。环氧乙烯基酯树脂由于兼具环氧树脂的优良耐腐蚀性能和力学性能，又具不饱和聚酯树脂加工成型方便的工艺性能，目前已成为耐腐蚀玻璃钢制品的主要基体材料，应用面很广，遍及化工、冶金、建筑等国民经济各部门的防腐蚀领域。

尽管环氧乙烯基酯树脂的综合性能优良，但某些方面的性能，如冲击强度、断裂延伸率、固化收缩率和粘结强度还不能满足某些复合材料的特殊要求。由不饱和有机一元羧酸和环氧树脂进行开环酯化反应得到的环氧乙烯基酯树脂，其树脂浇铸体的断裂延伸率仅为3～6％，冲击强度5～8KJ/m²，固化收缩率为2～3％，甚至更大，树脂对钢材或混凝土的粘结强度较小，显然达不到国内外复合材料制造过程对高性能基体树脂的要求。因此开发一种高断裂延伸率、高冲击强度、固化收缩率低和粘结强度大的环氧乙烯基酯树脂就有其应用上的迫切性。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇酸树脂改性的环氧乙烯基酯树脂，其高断裂延伸率、高冲击强度、低固化收缩率和粘结强度大可满足复合材料制造的特殊需要。

为实现上述目的，具体的技术方案是：一种醇酸树脂改性的环氧乙烯基酯树脂，由双酚A型环氧树脂、有机一元不饱和羧酸、有机二元酸在120～160℃有催化剂和阻聚剂存在下反应，再被可交联单体稀释、醇酸树脂共混改性合成。具体步骤为：

(1)配料以质量百分数组成配方备料备用：

双酚A型环氧树脂          30％～50％

有机一元不饱和羧酸       6％～1 0％

有机二元酸               5％～12％

催化剂                   0.05％～0.25％

阻聚剂         0.01％～0.05％

可交联单体     30％～45％

醇酸树脂       2～5％

促进剂         0.5～4％

其中双酚A型环氧树脂为E-51或E-44；有机一元不饱和羧酸是指甲基丙烯酸、丙烯酸、丁烯酸中的一种；有机二元酸是指反丁烯二酸、衣康酸、己二酸、癸二酸中的一种；催化剂为苄基二甲胺、苄基三甲基氯化铵或苄基三乙基氯化铵中的一种；阻聚剂为对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、对苯醌或环烷酸铜溶液(浓度为8％)中的几种；可交联单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯中的一种或几种；醇酸树脂的羟值为45～120mgKOH/g，酸值为5～15mgKOH/g；促进剂为环烷酸钴溶液(钴含量0.8％)或异辛酸钴溶液(钴含量4％)。

(2)开环酯化反应反应器中按配比投入双酚A型环氧树脂、有机一元不饱和羧酸、有机二元酸、催化剂和部分阻聚剂，通入氮气的情况下搅拌，逐渐升温至120～160℃，反应体系变得均匀和透明后再保持温度，直到测得酸值小于30mgKOH/g；

(3)稀释降温至110℃以下按配比加入可交联单体和少许阻聚剂、，充分搅拌；当温度降至60℃以下再加入剩余的阻聚剂、醇酸树脂和促进剂，充分搅拌；

(4)过滤冷却至室温，过滤即得紫红色透明粘性液体。

所述阻聚剂在控制总量质量百分数为0.01％～0.05％条件下，分别在开环酯化反应和稀释过程中，分三次投入，有利于产品树脂延长贮存期。

本发明的有益效果是：在现有有机一元不饱和羧酸和环氧树脂进行开环酯化反应技术的基础上，引入有机二元酸作为扩链剂，并且与醇酸树脂共混改性，使得树脂的韧性大大增强，树脂浇铸体的断裂延伸率大于8％，冲击强度达20KJ/m²以上，同时使树脂固化收缩率大大降低，粘接强度大为提高，能够满足特种复合材料的需要。醇酸树脂在稀释过程中共混改性，避免了开环酯化反应时反应器内树脂粘度过大易结料的问题；对树脂进行预促进，使得在固化时只需加入固化剂即可，方便使用。本发明合成工艺简单，无“三废”产生，符合环保要求，产品稳定性好。

用本发明生产工艺制作的高韧性环氧乙烯基酯树脂可满足某些复合材料制品的特殊要求，如适用于：制作地坪、勾缝材料、密封材料和玻璃钢衬里的界面层；制作航空、赛车和军用头盔，短雪橇，帆船和高性能赛艇等。

具体实施方式

如下通过实施例更详细地描述本发明。

实施例1：