[发明专利]一种缠绕用不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种缠绕用不饱和聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

不饱和聚酯树脂(Unsaturated Polyester Resins，简称UPR)是具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基。使用不饱和聚酯树脂最大的好处是它的稀释剂(苯乙烯)在最后使用时将和主链上的双键发生共聚交联反应，所以使用过程中溶剂的挥发量较少，因而属于环境保护一类的产品。

在复合材料成型工艺中，当制品为管材、简体、球体或者为大型槽罐和管道时，通常以不饱和聚酯树脂为基体，玻璃纤维增强的缠绕成型。这种成型方法便于实现机械化和自动化操作，所以产量高且制品质量稳定。缠绕玻璃钢制品除了具有一般玻璃钢制品的优点外，还具有较高的比强度，甚至可以超过钛合金材料。

经过几十年的发展，纤维缠绕玻璃钢制品已广泛应用于玻璃钢压力管道、玻璃钢化工管道、玻璃钢大型贮罐和铁路罐车以及部分军工产品。

纤维缠绕成型要求其基体树脂具有较高的断裂伸长率，而基体树脂在满足了这一要求后，熟知的强度和刚性一般都下降了，所以纤维缠绕玻璃钢制品的模量较低，容易变形，而导致了缠绕玻璃钢制品的使用局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，缓解产品的断裂伸长率与强度和刚性的矛盾，提供一种即可以满足缠绕成性要求，又可以提高产品的拉伸强度和模量，满足更多的玻璃钢制品用途的缠绕用不饱和聚酯树脂。

本发明的另一目的是提供上述缠绕用不饱和聚酯树脂的制备方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种缠绕用不饱和聚酯树脂，该树脂主要由以下重量份的原料制成：

苯酐1500～2500重量份，顺酐500～1100重量份，反酸600～1200重量份，1，2-丙二醇200～600重量份，乙二醇800～1500重量份，二乙二醇600～1200重量份，苯乙烯2500～3000重量份，阻聚剂0.5～3重量份，抗氧剂1～5重量份，缓聚剂0.01～0.08重量份，石蜡1～6重量份。

上述缠绕用不饱和聚酯树脂优选主要由以下重量份的原料制成：

苯酐1700～2200重量份，顺酐600～1000重量份，反酸700～1100重量份，1，2-丙二醇300～600重量份，乙二醇900～1200重量份，二乙二醇700～1100重量份，苯乙烯2500～2900重量份，阻聚剂0.5～2重量份，抗氧剂1～3重量份，缓聚剂0.03～0.06重量份，石蜡2～6重量份。

上述缠绕用不饱和聚酯树脂进一步优选主要由以下重量份的原料制成：

苯酐1800～2000重量份，顺酐700～900重量份，反酸800～1000重量份，1，2-丙二醇300～500重量份，乙二醇1000～1200重量份，二乙二醇800～1000重量份，苯乙烯2600～2800重量份，阻聚剂0.5～1.5重量份，抗氧剂1.5～2.5重量份，缓聚剂0.04～0.06重量份，石蜡3～5重量份。

上述缠绕用不饱和聚酯树脂最优选主要由以下重量份的原料制成：

苯酐1900重量份，顺酐800重量份，反酸900重量份，1，2-丙二醇400重量份，乙二醇1100重量份，二乙二醇900重量份，苯乙烯2700重量份，阻聚剂1重量份，抗氧剂2重量份，缓聚剂0.05重量份，石蜡4重量份，调色剂0.05重量份。

所述的缠绕用不饱和聚酯树脂还可添加调色剂作为辅料，加入量为原料总重量的0.0003～0.001％。调色剂采用常规即可。所述的阻聚剂优选对苯二酚，抗氧剂优选亚磷酸三苯酯，缓聚剂优选环烷酸铜。

上述缠绕用不饱和聚酯树脂的制备方法包括以下步骤：

a)将苯酐，顺酐，反酸，1，2-丙二醇，乙二醇，二乙二醇，1/2重量的阻聚剂以及全部的抗氧剂混合后在1～2h升温至出水，再以8～10℃/h的速度升温至210～215℃，保温4～5h，物料酸值达68～72mgKOH/g，抽真空减压，真空度达0.92atm以上维持2h～5h，至酸值达28～35mgKOH/g，停止抽真空，冷却至180℃，加入石蜡，降至70～90℃得到不饱和聚酯树脂；

b)将取得的不饱和聚酯树脂在70～80℃条件下缓缓加入苯乙烯和缓聚剂的混合物中，搅拌均匀，2～3h加完全部的不饱和聚酯树脂，再降温至40～45℃，搅拌30min以上。

上述缠绕用不饱和聚酯树脂的制备方法还可以包括以下步骤：