[发明专利]一种聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种聚酯混凝土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，形成空间网状结构，力学性能较好。当聚酯中不饱和键的摩尔数增加时，反应的活性会增加，制品的强度会增大。

聚酯混凝土(polymer concrete)也称为聚合物混凝土，是混凝土家族的一员。树脂混凝土和普通混凝土的区别在于，所用的胶凝材料是合成树脂，不是水泥，但是其技术性能却大大优于普通混凝土。聚酯混凝土由合成树脂，填料，砂石组成。在混合时加入硬化剂和加速剂，然后填入模具，在振捣后几分钟就可以脱模，得到树脂混凝土构件。由于强度大大高于普通混凝土，使得树脂混凝土构件重量较轻，运输方便。另外脂混凝土构件的表面较光滑，抗腐蚀性能强，不渗水，不需要长时间的养护阶段。

因此，聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂需要具备高反应活性，良好的填料浸润性能，凝胶时间较短，后固化速度较快，机械性能高等特点。

不饱和聚酯树脂的应用领域很广，不同的工艺对树脂的性能有不同的要求，通用的不饱和聚酯树脂存在粘度较高，反应活性较低，后固化时间较长，成本较高等特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂及其制备方法，该不饱和聚酯树脂低粘度、高反应活性、后固化时间短、耐酸耐碱耐水、且机械性能优异。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂，由以下重量份的原料制得：苯酐550～620重量份；顺酐3200～3300重量份；回收级PET片8500～8700重量份；1,2丙二醇650～750重量份；乙二醇200～250重量份；多元醇3800～3900重量份；苯甲酸500～550重量份；苯乙烯6500～6700重量份；阻聚剂2～6重量份；抗氧剂1～3重量份；石蜡1～3重量份；醇解助剂3～5重量份；环烷酸铜0.1～0.3重量份；对苯二酚0.3～0.6重量份。

一种聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

a)在氮气通入流量为3.0m³/h～4.2m³/h的条件下,将650～750重量份的1,2丙二醇、200～250重量份的乙二醇、3800～3900重量份的多元醇、1～3重量份的抗氧剂、8500～8700重量份的回收级PET片和3～5重量份的醇解助剂加入反应釜中，并快速升温至210℃进行醇解，直至醇解至颜色透明，表示醇解结束；

b)将550～620重量份的苯酐、3200～3300重量份顺酐加入至上述反应釜中进行反应，在208℃～215℃保温3h～4h，直至混合反应酸值为50mgKOH/g～55mgKOH/g，再加入500～550重量份的苯甲酸，保温反应持续3h；

c)接着抽真空持续2h～3h直至反应酸值为25mgKOH/g～32mgKOH/g，边降温边加入2～6重量份的阻聚剂和1～3重量份的石蜡得到不饱和聚酯树脂；

d)向稀释釜内先加入6500～6700重量份的苯乙烯、0.3～0.6重量份的对苯二酚和0.1～0.3重量份的环烷酸铜并搅拌均匀；当步骤c)得到的不饱和聚酯树脂的温度降至140℃以下时，将其加入到装有上述稀释釜中，搅拌均匀。

在本发明中，所述回收级PET片由废弃的纯PET饮料瓶片粉碎得到；所述多元醇为三甲基戊二醇、甘油、季戊四醇中的一种或者多种；所述阻聚剂为对苯醌和/或氢醌；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯；所述醇解助剂为醋酸锌和/或氯化亚锡。

本发明得到的聚酯混凝土用不饱和聚酯树脂还可进行固化，凝胶时间控制在4min～6min即可。固化时加入常规的促进剂、固化剂等按照GB/T2567-2008中“试样的制作”的要求制成浇铸体并按照方法测试。

本发明与现有技术相比具有的有益效果有：

1.由于本发明使用较低成本的回收级PET片作为原料，与其他组分混合反应合成不饱和聚酯树脂，大大降低生产制造成本且反应时间较短，制得的不饱和聚酯树脂拉伸强度、热变形温度和弯曲强度均显著提高，弯曲强度可高达100MPa以上，热变形温度高达85℃以上，适用于生产各种混凝土管、板、槽、灌、地面、水沟、建筑装饰件等。