[发明专利]玻璃钢模具用乙烯基酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙烯基酯树脂及其制备方法，具体涉及一种玻璃钢模具用乙烯基酯树脂及其制备方法。

背景技术

中国玻璃钢工业迅猛发展，大家都在关注的一个问题，就是如何进一步提高玻璃钢产品的质量。玻璃钢产品的质量在很大程度上取决于模具，要提高产品质量，必须要有好的模具，好的玻璃钢模具既要能满足产品尺寸的精度，还要能根据产品性能，满足它们的结构力学性能和机械性能等。在外观效果上，还要有一定的光洁度、平顺度和均厚度。高档模具的要求更高。而所有的这一切都与模具制作所用材料的性能密切相关的。

通常玻璃钢模具的厚度是制品厚度的2～3倍，在增强层糊制过程中，应分多次成型，避开放热峰，降低收缩率，一般来讲，次数越多，收缩率越小。模具表面层产生裂纹的最基本原因就是模具的变形，正因为如此，设计一刚性模具结构将会大大地阻止表面层的开裂。糊制增强层时应选用专门的模具树脂，模具是否变形，主要取决于所用模具树脂的收缩率，若选择固化收缩率小的树脂，并使其缓慢固化，而后完全固化，是制得一个质地良好的玻璃钢模具的重要因素。收缩大不仅会在模具表面产生微裂纹，形成表面缺陷，而且会影响模具的尺寸精度，另外由于树脂的收缩会在模具表面形成玻璃纤维的痕迹，影响表面品质。模具树脂的选用原则：固化收缩率小、富有韧性、适宜操作的粘度、良好的耐热性和足够的强度。

乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的新型树脂，是由环氧树脂与含双键的不饱和一元羧酸加成聚合的产物，其工艺性能与不饱和聚酯树脂相似，化学结构与环氧树脂相近，因而可称为结合聚酯树脂和环氧树脂两者的长处而产生的一种新型树脂。乙烯基酯树脂的固化过程都是分子链中的不饱和双键与可交联单体（通常为苯乙烯）的双键发生交联聚合反应，由线型长链分子形成三维立体网络结构的过程，所以势必会产生一定量的收缩，普通的乙烯基酯树脂的收缩率在2%～3.5%之间。

中国专利文献101525408A公开了一种环氧乙烯基酯树脂及其制备方法，该环氧乙烯基酯树脂由双酚A型环氧树脂、不饱和一元酸、氯桥酸、催化剂、阻聚剂以及可交联单体制成。该专利通过氯桥酸改性通用的环氧乙烯基酯树脂，从而得到兼有耐热、阻燃和耐腐蚀等多种优异性能的环氧乙烯基酯树脂。但是对收缩率却没有改进，仍然不适合用于玻璃钢模具。

中国专利文献CN101450983A公开了一种耐高温环氧乙烯基酯树脂的合成工艺，该环氧乙烯基酯树脂由多官能团环氧树脂、有机一元不饱和羧酸、催化剂、阻聚剂以及可交联单体制成。该专利通过选择多官能团的环氧树脂，从而得到热变形温度高的环氧乙烯基酯树脂。其同样对收缩率没有改进，仍然不适合用于玻璃钢模具。

中国专利文献CN100467512C公开了一种低放热峰环氧乙烯基酯树脂的合成工艺，该环氧乙烯基酯树脂由环氧当量为455～1000g/mol的双酚A型环氧树脂、甲基丙烯酸或者丙烯酸、催化剂、阻聚剂、抗氧剂以及可交联单体制成。该专利通过选择高环氧当量的环氧树脂，从而降低环氧乙烯基酯树脂的放热峰至90℃～120℃。但是该方法对收缩率的改进有限（经测试其收缩率在1.5%～2%之间）。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种收缩率≤0.5%的玻璃钢模具用乙烯基酯树脂。

本发明的另一目的在于提供上述玻璃钢模具用乙烯基酯树脂的制备方法。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种玻璃钢模具用乙烯基酯树脂，由下述重量份的组分制成：环氧树脂100份，不饱和一元酸15～20份，催化剂0.1～0.3份，阻聚剂0.03～0.06份，苯乙烯70～80份，α-甲基苯乙烯2～3份。

所述的环氧树脂为E20环氧树脂。

所述的不饱和一元酸为甲基丙烯酸、丙烯酸、丁烯酸或者2-苯基丙烯酸。

所述的催化剂为苄基二甲胺、苄基三甲基氯化铵或者苄基三乙基氯化铵。

所述的阻聚剂为对苯二酚、甲基对苯二酚、2,6-叔丁基邻苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚或者对苯醌。

实现本发明另一目的的技术方案是：一种玻璃钢模具用乙烯基酯树脂的制备方法，具有以下步骤：①向反应器中投入环氧树脂并升温至70℃～90℃，搅拌下加入催化剂和阻聚剂，继续升温至105～115℃，滴加不饱和一元酸，滴完在该温度下反应直至测得反应体系的酸值小于20mgKOH/g；②降温至70℃～100℃加入苯乙烯和α-甲基苯乙烯，充分搅拌，然后冷却至环境温度，过滤即得玻璃钢模具用乙烯基酯树脂。

上述步骤①中所述的环氧树脂为E20环氧树脂。