[发明专利]一种柔性不饱和聚酯树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性不饱和聚酯树脂及其制备方法，柔性不饱和聚酯树脂由二元醇、脂肪二酸或脂肪二酸酐、芳香二酸或芳香二酸酐、内酯经缩聚反应，再由不饱和活性单体稀释而成，氢醌作为阻聚剂用于防止聚合过程中出现凝胶。本发明的柔性不饱和聚酯树脂具有优异的柔韧性、抗冲击强度，满足纽扣制品的物理性能要求。

技术领域

本发明属于不饱和聚酯树脂技术领域，具体涉及一种柔性不饱和聚酯树脂及其制备方法。

背景技术

一般用于制备纽扣的主要原料为不饱和聚酯树脂（简称UPR），加入适量添加剂，在特定设备和模具内进行凝胶、固化成珠光或非珠光板，再经过机械加工后制成的。

制备纽扣的主要原料不饱和聚酯树脂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，通常由二元酸或相应的酸酐和二元醇经缩聚制得。普通的不饱和树脂一般多采用邻苯二甲酸酐，顺丁烯二酸酐和乙二醇、丙二醇、二甘醇缩聚而成，具有酯键和不饱和双键的高分子化合物，由此种传统的方法制得的不饱和树脂的断裂伸长率低，柔韧性差，不能满足纽扣工艺要求和使用要求。

为了提高不饱和聚酯树脂的韧性，一般是加入一些具有柔性键的二元酸，如己二酸、琥珀酸（酐）等，或加入具有柔性键的二元醇，如二乙二醇、二丙二醇等，但在提高柔韧性、抗冲击强度的同时会显著降低拉伸强度、挠曲强度以及硬度。

中国专利CN 107602829A公开了一种柔性不饱和聚酯树脂，其通过多元醇、顺酐和二元酸通过缩合聚合得到不饱和聚酯，对苯二酚作为阻聚剂用于防止聚合过程中出现凝胶，再结合柔性二元酸，柔性二元酸中的长柔性脂肪链结构具有极好的柔韧性、弹性和高延伸性特征，赋予不饱和聚酯树脂优良的柔韧性特性，但不饱和树脂的其它力学性能如拉伸性能、硬度等会大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性不饱和聚酯树脂及其制备方法，制备得到的柔性不饱和聚酯树脂具有优异的柔韧性、抗冲击强度，同时避免其它力学性能会下降的缺陷。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种柔性不饱和聚酯树脂，所述柔性不饱和聚酯树脂的结构式为式I：

式I

其中，Ap为脂肪二酸或脂肪二酸酐的二价有机基团，G1和G2为二元醇的二价有机基团，Ar为芳香二酸或芳香二酸酐的二价有机基团，Cp为内酯的二价基团，a、b、c和d表示重复结构单元数。

所述内酯的结构通式为式Ⅱ：

式Ⅱ

其中，n=3~7。

优选的，所述脂肪二酸或脂肪二酸酐为己二酸、琥珀酸、琥珀酸酐、富马酸、马来酸、马来酸酐中的至少一种。

优选的，所述芳香二酸或芳香二酸酐为邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的至少一种。

优选的，所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丁二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二缩乙二醇、二缩丙二醇中的至少一种。

本发明的另一目的是提供一种柔性不饱和聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

将二元醇、脂肪二酸或脂肪二酸酐、芳香二酸或芳香二酸酐及内酯投入到反应釜中，于氮气保护下进行保温30min，后以5℃/10min速率升温至210℃，待酸值达到18-21mgKOH/g且椎板粘度为6.5-8.0P（150℃），再降温至120℃，后加入氢醌，搅拌均匀，再加入不饱和活性单体稀释，得到柔性不饱和聚酯树脂。

优选的，所述不饱和活性单体为苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、丙烯酸酯中的至少一种。