[发明专利]一种改性生物基聚酯树脂及其制备方法

说明书

一种改性生物基聚酯树脂及其制备方法，其原料为：多元醇；芳香多元酸；乙二醇单丁醚；二甲基乙醇胺；支化剂；酸解剂；酯化催化剂；E‑12环氧树脂；固化促进剂；抗氧剂；去离子水。本发明合成的改性生物基聚酯树脂，断裂伸长率平均可达200％，抗冲击强度平均可达470J/m，同时，在耐高温烘烤实验中具有明显的优势，存储稳定性、树脂合成工艺简单和树脂成本低等优势，充分扩大了粉末涂料的应用领域。

技术领域

本发明涉及聚酯树脂技术领域，尤其是一种改性生物基聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

进入二十一世纪后，人类受能源和环境问题的困扰，为了实现可持续、绿色环保的发展高分子以及相关的精细化工产业，全球均在寻找能够替代目前石油的生物基原材料，以期降低石油依赖，提高国家能源安全，同时降低石油产业对环境的污染。

研究发现，具有“刚性”平面结构的生物基高分子芳环单体2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，可与二醇、二胺等单体进行聚合，可制备出性能优异的新型生物基聚酯树脂合成材料。而且，2，5-呋喃二甲酸(FDCA)结构稳定，来源广泛，可以从秸秆、果壳、草木等生物质中制备。2，5-呋喃二甲酸(FDCA)的结构和对苯二甲酸(PTA)的结构比较类似，中间都含有一个环状结构，两边各一个羧基，所以可以替代一部分的对苯二甲酸(PTA)。

基于此，本技术方案提供一种加入2，5-呋喃二甲酸(FDCA)的改性生物基聚酯树脂。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种改性生物基聚酯树脂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种改性生物基聚酯树脂，其原料及质量份为：多元醇15份-25份；芳香多元酸5份-60份；乙二醇单丁醚8份-25份；二甲基乙醇胺10份-20份；支化剂6份-12份；酸解剂5份-35份；酯化催化剂0.03份-0.5份；E-12环氧树脂10份-35份；固化促进剂0份-1份；抗氧剂0.03份-1份；去离子水60份-100份。

一种改性生物基聚酯树脂的制备方法，包括有以下步骤：

步骤(1)：在反应釜中，按配方量加入芳香多元酸5份-60份，支化剂6份-12份，酯化催化剂0.03份-0.5份，多元醇15份-25份，酸解剂5份-35份；通氮气保护，加热融化，升温至140℃，使大部分固体物质融化，开动搅拌；升温至180℃并恒温0.5h；升温至230-255℃，保温2-3h，进行酯化缩聚反应。

步骤(2)：取样测酸值，加入乙二醇单丁醚8份-25份，迅速冷却至100℃以下；加入二甲基乙醇胺10份-20份，降温至70℃，保温0.2-0.3h。

步骤(3)：加入去离子水60份-100份，再次升温至150-190℃下投入E-12环氧树脂10份-35份并维持0.5-3h，然后投入固化促进剂0份-1份、抗氧剂0.03份-1份并维持15-30min，搅拌放料，过滤包装，即制得改性生物基聚酯树脂。

本发明还具有以下附加技术特征：

作为本发明技术方案进一步具体优化的：所述多元醇为新戊二醇15份-25份；所述支化剂为三羟甲基丙烷6份-12份；所述芳香多元酸为2，5-呋喃二甲酸5份-15份和/或对苯二甲酸5份-30份和/或六氢化邻苯二甲酸6份-15份；所述酸解剂为间苯二甲酸15份-25份和/或己二酸5份-10份；所述酯化催化剂为钛类催化剂的二氧化钛0.03份-0.5份。

作为本发明技术方案进一步具体优化的：其原料及质量份为：多元醇15份；芳香多元酸5份；乙二醇单丁醚8份；二甲基乙醇胺10份；支化剂6份；酸解剂5份；酯化催化剂0.03；E-12环氧树脂10份；固化促进剂0份；抗氧剂0.03份；去离子水60份。