[发明专利]一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂，具有树枝状结构，具有树枝状支化分子结构，末端含有多活性基团，不易晶，固体分含量≥90％，而且粘度低，优异的易溶解性能；本发明还提供一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂的制备方法。本发明制得的高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂，在与氧化还原引发体系混合后交联密度高，涂膜具有高硬度、高耐磨性和疏水性，性能优于传统的不饱和树聚酯树脂，可以在聚酯漆应用领域中使用。

技术领域

本发明涉及一种不饱和聚酯树脂，尤其涉及到一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂及其制备方法，属于合成树脂技术领域。

技术背景

随着家具工业的快速发展，人们对家具涂料的保护性及装饰性提出了更高的要求，高档的呈现木纹的家具成为当今家具行业发展的主流；不饱和聚酯木器漆具有高丰满度、高硬度、透明性佳、不易塌陷等特点，产品性能优异，提高了家具涂装的档次，具有很高的装饰性，且可一次厚涂，施工效率高，特别是所用稀释剂中的苯乙烯可参与成膜反应，减少溶剂挥发对环境的污染，符合当今环保要求，成为近年来发展最为迅速的家具涂料品种之一。

国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，高性能、环保化已成为涂料发展的方向，涂料、涂料用树脂的环保化、低VOC化成为未来的发展趋势。

超支化聚酯树脂具有球形或树枝状结构，其高度支化的结构及大量的活性端基减少了分子之间的缠绕，降低了粘度，使树脂不易结晶，具有高溶解性、低粘度以及较高的化学反应活性，与相同分子量的线性分子相比，熔融态粘度较低，玻璃化转变温度受分子结构的影响较小。超支化聚酯树脂分子中存在大量易于改性的末端基团，通过接枝不同分子可改变其应用性能，超支化聚酯的改性程度可由官能团的位置及数量来控制，改性程度的调节能够改善超支化聚酯的功能性，引进新特性、增强不同特性间的协同作用，进而实现超支化聚酯树脂在不同领域的应用；目前超支化改性不饱和聚酯树脂的报导较少。

中国专利CN103113569A公开了一种超支化不饱和树脂合成方法及其在制备环保型聚酯亚胺浸渍漆中的应用，采用官能度为n≥3的多元醇A为原料，与脂肪族二酸酐化合物B和水进行反应，制备出ABn-1官能单体，再通过ABn-1单体的自缩聚反应，加入阻聚剂，并加入丙烯酰氯类或丙烯酸类化合物进行封端并终止反应，制得数均相对分子量在600～10000g/mol的超支化不饱和树脂HP，该发明的超支化不饱和树脂作为聚酯亚胺浸渍漆的活性稀释剂，不仅与聚酯亚胺具有良好相容性，可显著降低其他易挥发稀释剂用量，还可以改善浸渍漆的流动性；但是由于该发明超支化不饱和树脂聚合度、分子量过小，造成该树脂固化后硬度、丰满度低，使得其仅可作为聚酯亚胺浸渍漆使用。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明旨在提供一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂及其制备方法。

本发明所述的一种高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂，采用乙烯基有机硅作改性剂、不饱和单体进行封端，得到具有树枝状结构、高度支化结构的不饱和聚酯树脂，大量的末端活性基团减少了分子之间的缠绕，降低了粘度，使树脂不易结晶，其固体分含量≥90％；其分子结构如下式所示：

所述的高固分超支化硅改性不饱和聚酯树脂，其制备步骤如下：

a)、末端羟基的超支化聚酯树脂的合成：称取多元醇、二羟基取代羧酸、催化剂加入反应器中，加热至80～160℃至熔融并搅拌均匀，控制在80～160℃下反应0.5～2h；

b)、分别称取上一步2倍摩尔量的羟基取代羧酸和2倍摩尔量的催化剂加入到上述反应器中，并在80～160℃下反应0.5～2h；重复上述反应步骤4～8次，得所述末端羟基的超支化聚酯树脂；