[发明专利]一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法，具体涉及一种单组分热固化型聚氨酯组分对不饱和聚酯树脂的改性及其制备方法。

背景技术

不饱和聚酯树脂(UPR)是热固性树脂，为不饱和二元酸、饱和二元酸和多元醇的缩聚产物，可用适当的引发剂引发交联反应而成为一种热固性塑料，其生产工艺简便、原料易得，具有优良特性，被广泛应用于化工、机械、电器、交通运输和建筑等相关行业，尤其是玻璃纤维增强复合材料在玻璃钢工业上应用非常广泛。它所具有的交联网状结构使其复合材料制品在受热和应力作用下具有较好的力学性能和尺寸稳定性，而且电性能、耐化学腐蚀性优良，加工工艺简便和价格便宜，但这种交联结构在某些特定场合下使用时存在韧性差、冲击强度和弯曲强度低、固化后易开裂等缺陷，使其在某些方面的应用不能满足要求并受到极大的限制。

葛曷一（玻璃钢/ 复合材料，2004(1) :21 – 24）研究了活性端基聚氨酯橡胶增韧UPR。固化前活性端基聚氨酯橡胶与UPR相容性好，固化时活性端基聚氨酯橡胶中的不饱和双键参与反应，与树脂发生相分离。当添加橡胶用量为15%时，冲击强度可提高60%以上，且拉伸、弯曲强度保持率在60%以上，该改性方法是利用活性端基聚氨酯橡胶中的双键参与不饱聚酯中的双键反应，将聚氨酯分子引入到不饱和聚酯分子结构中，达到改性的目的。

公开号CN101230230A公开了“一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂有色面漆或底漆”，采用含醇酸树脂或丙烯酸树脂与甲苯二异氰酸脂或二苯基甲烷二异氰酸脂加成物或三聚体为固化剂改性不饱和聚酯，获得的漆膜具有硬度高、丰满度好、附着力强、柔韧性高等特点。该聚氨酯改性不饱和聚酯树脂产物，含有机溶剂，要求在室温下施工且要慢速干燥，若在较高温度下使用，溶剂会快速挥发影响漆膜性能，而且物料在浸胶或涂覆前会逐渐固化，逐渐变黏，给操作施工带来不便。

公开号CN1709972A公开了“一种改性不饱和聚酯及其复合材料”，采用聚酯多元醇、甲苯二异氰酸酯、丁二醇等形成聚氨酯对不饱和聚酯进行改性，制备不饱和聚酯复合材料，较明显提高了不饱和聚酯的抗冲击性能，其所述的固化温度为22～35℃，固化时间为20～24小时。

公开号CN101851322A公开了“一种由异氰酸酯嵌段共聚的不饱和聚酯树脂合成工艺”，首先合成平均聚合度为1～6的低分子量双端羟基不饱和聚酯树脂；然后将双端羟基不饱和聚酯树脂的一端用酸酐或酸封端，最后与异氰酸酯进行共聚反应，得到产品异氰酸酯嵌段共聚的不饱和聚酯树脂。发明产物具有规整的异氰酸酯基团和不饱和聚酯基团交替嵌段共聚的化学结构，且分子量和基团结构可根据成型需要进行分子设计和调节；不仅提高了基体树脂的力学性能，又显著提高了基体树脂与玻璃纤维的粘结性能，而对贮存环境和固化要求完全等同于通用不饱和聚酯树脂。

林茂青等（哈尔滨理工大学学报，2002.NO.3,P55～58）为了提高不饱和聚酯树脂的韧性，降低它的体积收缩率, 采用液体聚氨酯橡胶对不饱和聚酯树脂进行共混改性，使不饱和聚酯树脂的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度都能维持在一个较高的水平，同时体系的固化收缩率也明显变小。

本发明提供一种单组分热固化型聚氨酯弹性体组分对不饱和聚酯的改性方法，制备一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物，该组合物受热后可快速固化，形成一种互穿网络结构的不饱和聚酯复合材料，适合于作为热固化涂料、黏合剂等使用，尤其适合于高温快速连续化长纤维增强挤拉成型制造玻璃钢板材，棒材的生产。

发明内容

基于上述现有技术，针对不饱和聚酯树脂形成的交联结构在某些特定场合下使用时存在韧性差、固化后易开裂、冲击性能尚不能满足要求等问题，本发明所解决的技术问题是利用聚氨酯弹性体材料所具有的高韧性、高冲击性、高耐磨性等特点对不饱和聚酯树脂进行改性，主要以单组分热固化型聚氨酯弹性体组分和不饱和聚酯组分及其它少量助剂混合形成一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物，该组合物受热固化后可形成一种聚氨酯大分子、不饱和聚酯大分子的互穿网络结构的复合物，以改善现有不饱和聚酯树脂材料韧性差、耐冲击性能差、固化后易开裂等问题，该组合物可满足快速固化和连续化生产过程。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施是一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物及其制备方法的技术方案。

本发明所述的一种聚氨酯改性不饱和聚酯树脂组合物，其组成和质量分数含量如下：

不饱和聚酯树脂   100份；

单组分封端聚氨酯预聚体     13～25份；