本发明专利技术公开了一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，属于不饱和聚酯树脂技术领域。本发明专利技术制备的工艺品专用不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸、饱和二元酸、二元醇为主要原料经过酯化反应合成聚酯，再经过聚酯稀释得到新型工艺品专用不饱和聚酯树脂，由该新型工艺品专用树脂在制作工艺品过程中缩短表干时间，保持良好的柔韧性，使树脂气干性能提高的同时，保持树脂的可打磨性。同时新型工艺品树脂颜色无色透明可以制作各种颜色的透明树脂工艺品，扩宽了工艺品的应用领域。
Preparation of a New Unsaturated Polyester Resin for Crafts
【技术实现步骤摘要】
一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法
本专利技术涉及不饱和聚酯树脂
，尤其涉及一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法。
技术介绍
不饱和聚酯树脂中是热固性树脂中用量最大的树脂品种之一，也是纤维增强树脂材料中制品生产中用得最多的基体树脂。不饱和聚酯树脂生产工艺简便，原料易得，耐化学腐蚀，力学性能、电性能优良，可常温常压固化，具有良好的工艺性能，并且价格适中，性价比较高，已被广泛应用于建筑、防腐、汽车、电子电器等多种复合材料中。正交实验设计法运用数理统计技术对工业生产进行试验控制，从而大大减少试验次数，缩短试验周期，有效降低试验和生产成本，为迅速找到优化方案，稳定生产工艺，保障全面质量控制，实现企业效益最大化奠定了科学技术基础。树脂工艺品指的是通过手工将树脂原料加工成为有艺术价值的产品。以不饱和聚酯树脂为主要原料，与填料，促进剂，固化剂充分混合后，经过制模，浇注，脱模等工序生产出形态各异的工艺品。不饱和聚酯树脂制作成工艺品成本比较低，而且制作方法相对简单，可以做成各种外观造型的工艺品。通用型不饱和聚酯树脂成型后主要存在表干时间太长，气干性差，可打磨性较差等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统的通用型不饱和聚酯树脂成型后主要存在表干时间太长，气干性差，可打磨性较差的问题，而提出的一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取适量的不饱和树脂原料，并配置反应组成原料，原料的摩尔比为：1.7-2.40的不饱和二元酸、0.8-1.3的饱和二元酸、二元醇2.80-3.90和苯乙烯3.00-4.80，磷类抗氧化剂的量为二元酸和二元醇总重量的0.1-0.9‰，石蜡的量为不饱和树脂总量的0.05-0.2‰，阻聚剂的量为不饱和树脂总重量的0.03-0.20‰；S2、将不饱和树脂原料与配置好的二元醇和磷类抗氧化剂投入聚酯反应釜中，设置电机转速为100-120r/min，并在反应温度为170-180℃的条件下反应20-30min；S3、搅拌结束后再将配置好的不饱和二元酸、饱和二元酸和阻聚剂加入到聚酯反应釜中，在140-150℃下保温60-90min，并控制柱温不超过105℃；S4、保温结束后，以每小时8-15℃速率缓慢升温反应，将料温升至200-215℃下再保温90-150min，控制柱温不超过105℃，保温结束取样测酸值；S5、酸值即每克样品中所含酸性成分能消耗的KOH的毫克数，准确称取1-2g样品，置于适宜的玻璃仪器中，然后加入体积比为1:1的甲苯-丙酮混合溶液15-20mL，振荡后使其溶解，再滴加5滴质量分数为1％的酚酞/乙醇指示剂；用0.5mol/L的KOH/乙醇标准溶液滴定，直至出现桃红色且至少15s内不褪色，即为反应终点。记录滴定所消耗的KOH/乙醇标准溶液量，用于计算样品的酸值；若酸值未达到45-65mgKOH/g时，则继续维持聚酯反应釜在200-215℃下保温，酸值达到45-65mgKOH/g时，开始抽真空60min，控制终点酸值25-38mgKOH/g；S6、反应完毕后停止加热，冷却物料至料温降至180-190℃，再向物料中加入准确计量的阻聚剂和石蜡，继续冷却；S7、将准确计量的阻聚剂用少量的苯乙烯进行稀释，将稀释后的阻聚剂与准确计量的苯乙烯投入到稀释中，冷却料温降至120-140℃时，开启搅拌电机，设置电机转速为100-120r/min，持续搅拌20-30min；S8、搅拌反应结束后，将反应釜中的物料缓慢放入稀释釜中，开启搅拌电机，设置电机转速为80-100r/min，持续搅拌10-15min后静置冷却，待稀释釜温度降至40℃以下；S9、取适量S8中制得的产物，在室温下，用数显式黏度计测试不饱和聚酯树脂的黏度，再根据GBT2567-2008用ZWICK万能试验机测试工艺品用不饱和聚酯树脂的拉伸强度，拉伸速率设置为10mm/min，然后按照ASTMD5023-2007标准测试工艺品用不饱和聚酯树脂的动态力学性能，在DMA242CNETZSCH仪器上使用三点弯曲模式测试，计算新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的表干时间，若动态力学性能不达标则继续在稀释釜中反应，若达标则将制得的产物过滤；S10、取出S8中制得的产物装入模具中，再将填装好物料的模具置于平板硫化机中，预热至100℃压制30-40min，然后取出压制好的工艺品板材，用流动水冷却20-30min后将工艺品板材置于干燥室中自然干燥处理，最后制得工艺品用不饱和聚酯树脂成品。优选地，所述S1中不饱和二元酸包括马来酸酐和富马酸。优选地，所述S1中饱和二元酸包括邻苯二甲酸酐和间苯二甲酸。优选地，所述S1中包括二元醇为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇和一缩二丙二醇。优选地，所述S1中阻聚剂包括甲基氢醌、对苯二酚、苯醌、TBC和环烷酸铜。优选地，所述S1中石蜡的型号包括54#，56#和58#。优选地，所述S4中抽真空时的真空度为-0.080～-0.095MPa。优选地，所述S4中酸值的计算公式如下：Ac＝MKOH×CKOH×(Vs-Vo)/ω其中，Ac是样品的酸值(mg/g)；MKOH是KOH的分子质量(mol/g)；CKOH是KOH的浓度(mol/L)；VS是滴定试样所消耗KOH/乙醇标准溶液的体积(mL)；V0是滴定空白样所消耗KOH/乙醇标准溶液的体积(mL)；w是被测样品的质量(g)。优选地，所述S9中拉伸强度的计算公式如下：δt＝Fb/So其中，Fb是试样拉断时所承受的最大力(N)；So是试样原始横截面积(mm2)。优选地，所述S9中动态力学性能测试的样品尺寸为55mm×10mm×3mm，测试频率1Hz，升温速率5℃/min，测试温度范围25～160℃，测试不同升温速率下的不饱和聚酯树脂的DSC曲线，不饱和聚酯树脂的反应活化能计算公式如下：其中，β为DSC测试时的升温速率；TP为DSC峰值温度；R为气体常数；n为反应级数；E为不饱和聚酯树脂的反应活化能。与现有技术相比，本专利技术提供了一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，具备以下有益效果：(1)本专利技术提出的一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，在缩短表干时间的基础上，保持良好的柔韧性，使树脂气干性能提高的同时，保持树脂的可打磨性，本专利技术方法制得的工艺品专用不饱和聚酯树脂的拉伸强度最大可达到38.7MPa，通过测定工艺品专用不饱和聚酯树脂固化反应的表观活化能为E＝42.37KJ/mol，这相比于普通的通用树脂，缩短了不饱和聚酯树脂的表干时间，应用范围更广。(2)本专利技术提出的一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，制备的新型工艺品专用不饱和聚酯树脂外观无色透明，粘度低，加工成型过程中成型速度快，成型条件低，外观漂亮，成型后制品气干性好，可以根据生产要求制造出不同颜色混搭的产品，扩宽了工艺品的应用领域。具体实施方式实施例1：一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：S1、称取适量的不饱和树脂原料，并配置反应组成原料，原料的摩尔比为：1.7-2.40的不饱和二元酸、0.8-1.3的饱和二元酸、二元醇2.80-3.90和苯乙烯3.00-4.80本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取适量的不饱和树脂原料，并配置反应组成原料，原料的摩尔比为：1.7‑2.40的不饱和二元酸、0.8‑1.3的饱和二元酸、2.80‑3.90的二元醇、3.00‑4.80的苯乙烯，磷类抗氧化剂的量为二元酸和二元醇总重量的0.1‑0.9‰，石蜡的量为不饱和树脂总量的0.05‑0.2‰，阻聚剂的量为不饱和树脂总重量的0.03‑0.20‰；S2、将不饱和树脂原料与配置好的二元醇和磷类抗氧化剂投入聚酯反应釜中，设置电机转速为100‑120r/min，并在反应温度为170‑180℃的条件下反应20‑30min；S3、搅拌结束后再将配置好的不饱和二元酸、饱和二元酸和阻聚剂加入到聚酯反应釜中，在140‑150℃下保温60‑90min，并控制柱温不超过105℃；S4、保温结束后，以每小时8‑15℃速率缓慢升温反应，将料温升至200‑215℃下再保温一段时间，控制柱温不超过105℃，保温结束取样测酸值；S5、酸值即每克样品中所含酸性成分能消耗的KOH的毫克数，准确称取1‑2g样品，置于适宜的玻璃仪器中，然后加入体积比为1:1的甲苯‑丙酮混合溶液15‑20mL，振荡后使其溶解，再滴加5滴质量分数为1％的酚酞/乙醇指示剂；用0.5mol/L的KOH/乙醇标准溶液滴定，直至出现桃红色且至少15s内不褪色，即为反应终点。记录滴定所消耗的KOH/乙醇标准溶液量，用于计算样品的酸值；若酸值未达到45‑65mgKOH/g时，则继续维持聚酯反应釜在200‑215℃下保温，酸值达到45‑65mgKOH/g时，开始抽真空60min，控制终点酸值25‑38mgKOH/g；S6、反应完毕后停止加热，冷却物料至料温降至180‑190℃，再向物料中加入准确计量的阻聚剂和石蜡，继续冷却；S7、将准确计量的阻聚剂用少量的苯乙烯进行稀释，将稀释后的阻聚剂与准确计量的苯乙烯投入到稀释中，冷却料温降至120‑140℃时，开启搅拌电机，设置电机转速为100‑120r/min，持续搅拌20‑30min；S8、搅拌反应结束后，将反应釜中的物料缓慢放入稀释釜中，开启搅拌电机，设置电机转速为80‑100r/min，持续搅拌一段时间后静置冷却，待稀释釜温度降至40℃以下；S9、取适量S8中制得的产物，在室温下，用数显式黏度计测试不饱和聚酯树脂的黏度，再根据GBT2567‑2008用ZWICK万能试验机测试工艺品用不饱和聚酯树脂的拉伸强度，拉伸速率设置为10mm/min，然后按照ASTMD5023‑2007标准测试工艺品用不饱和聚酯树脂的动态力学性能，在DMA242CNETZSCH仪器上使用三点弯曲模式测试，计算新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的表干时间，若动态力学性能不达标则继续在稀释釜中反应，若达标则将制得的产物过滤。...
【技术特征摘要】
1.一种新型工艺品专用不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取适量的不饱和树脂原料，并配置反应组成原料，原料的摩尔比为：1.7-2.40的不饱和二元酸、0.8-1.3的饱和二元酸、2.80-3.90的二元醇、3.00-4.80的苯乙烯，磷类抗氧化剂的量为二元酸和二元醇总重量的0.1-0.9‰，石蜡的量为不饱和树脂总量的0.05-0.2‰，阻聚剂的量为不饱和树脂总重量的0.03-0.20‰；S2、将不饱和树脂原料与配置好的二元醇和磷类抗氧化剂投入聚酯反应釜中，设置电机转速为100-120r/min，并在反应温度为170-180℃的条件下反应20-30min；S3、搅拌结束后再将配置好的不饱和二元酸、饱和二元酸和阻聚剂加入到聚酯反应釜中，在140-150℃下保温60-90min，并控制柱温不超过105℃；S4、保温结束后，以每小时8-15℃速率缓慢升温反应，将料温升至200-215℃下再保温一段时间，控制柱温不超过105℃，保温结束取样测酸值；S5、酸值即每克样品中所含酸性成分能消耗的KOH的毫克数，准确称取1-2g样品，置于适宜的玻璃仪器中，然后加入体积比为1:1的甲苯-丙酮混合溶液15-20mL，振荡后使其溶解，再滴加5滴质量分数为1％的酚酞/乙醇指示剂；用0.5mol/L的KOH/乙醇标准溶液滴定，直至出现桃红色且至少15s内不褪色，即为反应终点。记录滴定所消耗的KOH/乙醇标准溶液量，用于计算样品的酸值；若酸值未达到45-65mgKOH/g时，则继续维持聚酯反应釜在200-215℃下保温，酸值达到45-65mgKOH/g时，开始抽真空60min，控制终点酸值25-38mgKOH/g；S6、反应完毕后停止加热，冷却物料至料温降至180-190℃，再向物料中加入准确计量的阻聚剂和石蜡，继续冷却；S7、将准确计量的阻聚剂用少量的苯乙烯进行稀释，将稀释后的阻聚剂与准确计量的苯乙烯投入到稀释中，冷却料温降至120-140℃时，开启搅拌电机，设置电机转速为100-120r/min，持续搅拌20-30min；S8、搅拌反应结束后，将反应釜中的物料缓慢放入稀释釜中，开启搅拌电机，设置电机转速为80-100r/min，持续搅拌一段时间后静置冷却，待稀释釜温度降至40℃以下；S9、取适量S8中制得的产物，在室温下，用数显式黏度计测试不饱和聚酯树脂的黏度，再根据GBT2567-2008用ZWICK万能试验机测试工艺品用不饱和聚酯树脂的拉伸强度，拉伸速率设置为10mm/min，然...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐陈娇，王淑敏，李强，刘晓丽，
申请(专利权)人：淮南舜天合成材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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