【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于不饱和聚酯树脂，尤其涉及一种自乳化型不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、玻璃纤维在制造过程中，需要使用浸润剂进行表面处理，处理后的玻璃纤维具有良好的加工工艺性和界面结合能力。这些纤维功能的提升，主要依靠浸润剂中的成膜剂达成。成膜剂是一种高分子聚合物的水性乳状液，种类包括不饱和聚酯乳液、环氧乳液、聚氨酯乳液以及pvac乳液等。其中，使用不饱和聚酯乳液处理的玻璃纤维，不但具有良好的短切性、分散性，也能很好的和复合材料基体树脂反应，并形成交联网络结构，提升最终复合材料的性能。
2、随着玻璃纤维制造过程的高流量、通用性、低成本的技术革新，对玻璃纤维表面处理剂的稳定性、低成本以及与后期复合材料的结合力都提出了更高的要求，己见报道的技术并不能很好的满足玻璃纤维生产和应用需求。市场亟需一种稳定性更高、适应性更广的玻璃纤维专用树脂及乳液。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种自乳化型不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用，该树脂通过将聚乙二醇链段接入不饱和聚酯分子侧链，提供更有效的自乳化结构，乳液稳定性更好；环氧树脂基团接入不饱和聚酯分子主链，提升树脂的耐化学及界面粘接能力。
2、本专利技术提供了一种自乳化型不饱和聚酯树脂，具有式ⅰ结构：
3、
4、所述r1选自
5、
6、
7、所述r2选自饱和烷基或饱和芳香基；
8、所述r3选自
9、所述r4选自甲
10、所述r5选自不饱和脂肪烷基；
11、所述r6选自c1～c10的烷基或含双酚的基团。
12、优选地，所述r2选自-ch2ch2-、-(ch2)4-、-(ch2)6-、-(ch2)7-或-(ch2)8-；
13、所述r5选自-ch＝ch-、-ch2-ch＝ch-、或-ch＝ch-；
14、所述r6选自-ch2-ch2-或
15、本专利技术提供了一种上述技术方案所述自乳化型不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
16、将含r3基团的聚乙二醇醚类化合物、含r4基团的羟基羧酸类化合物和催化剂混合后，在惰性气氛下反应；再加入含r2基团的物料、含r5基团的不饱和有机酸和含r6基团的二元醇后反应；最后加入含r1基团的环氧树脂继续反应，得到具有式ⅰ结构的自乳化型不饱和聚酯树脂；
17、
18、所述r1选自
19、
20、所述r2选自饱和烷基或饱和芳香基；
21、所述r3选自
22、所述r4选自甲基、乙基或丙基；
23、所述r5选自不饱和脂肪烷基；
24、所述r6选自c1～c10的烷基或含双酚的基团。
25、优选地，所述含r3基团的聚乙二醇醚类化合物选自聚乙二醇单甲醚和/或聚乙二醇单烯丙基醚；
26、所述含r4基团的羟基羧酸类化合物选自2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸和2,2-二羟甲基戊酸中的一种或多种；
27、所述含r2基团的物料选自邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸中的一种或多种；
28、所述含r5基团的不饱和有机酸选自顺丁烯二酸酐、富马酸、戊烯二酸和衣康酸中的一种或多种；
29、所述含r6基团的二元醇选自乙二醇、丙二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、1,4-二甲醇环己烷、2,2,2-三甲基-1,3-戊二醇、乙基丁基丙二醇、双酚a衍生物二醇和氢化双酚a中的一种或多种；
30、所述含r1基团的环氧树脂选自双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂中的一种或多种。
31、优选地，含r1基团的环氧树脂的环氧当量为220～1000；
32、含r3基团的聚乙二醇醚类化合物的分子量为500～5000。
33、优选地，在惰性气氛下反应的温度为150～200℃；
34、再加入含r2基团的物料、含r5基团的不饱和有机酸和含r6基团的二元醇后反应的温度为180～230℃；
35、加入含r1基团的环氧树脂后，继续反应的温度为150～200℃。
36、优选地，所述含r1基团的环氧树脂与自乳化型不饱和聚酯树脂的质量比为0.02～0.15:1；
37、含r3基团的聚乙二醇醚类化合物与自乳化型不饱和聚酯树脂的质量比为0.05～0.15:1；
38、含r4基团的羟基羧酸类化合物和含r3基团的聚乙二醇醚类化合物的摩尔比为1～1.05:1；
39、所述含r4基团的羟基羧酸类化合物和含r6基团的二元醇化合物的总摩尔数与所述含r2基团的物料和含r5基团的不饱和有机酸化合物的总摩尔数比值为1.0～1.05:1。
40、本专利技术提供了一种自乳化型不饱和聚酯树脂乳液，由以下方法制得：
41、将上述技术方案自乳化型不饱和聚酯树脂或上述技术方案所述制备方法制备的自乳化型不饱和聚酯树脂和有机溶剂混合，恒温下搅拌乳化，加入水，得到自乳化型不饱和聚酯树脂溶液；
42、所述恒温的温度为40～90℃；
43、所述搅拌的速率为1000～2000rpm。
44、优选地，所述有机溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙酮醇、丙酮、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丁酮、二甲苯和环己酮中的一种或多种；
45、所述有机溶剂占自乳化型不饱和聚酯树脂质量的5～25％。
46、本专利技术提供了一种玻璃纤维的处理方法，包括以下步骤：
47、采用上述技术方案所述的自乳化型不饱和聚酯树脂乳液处理玻璃纤维。
48、本专利技术提供了一种自乳化型不饱和聚酯树脂，具有式ⅰ结构。通过r4基团所属化合物，将r3基团化合物引入不饱和聚酯分子侧链，以提供更有效的自乳化结构，乳液稳定性更好；将r1基团所属化合物引入至不饱和聚酯分子主链，提升树脂的耐化学及界面粘接能力。
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1.一种自乳化型不饱和聚酯树脂，具有式Ⅰ结构：
2.根据权利要求1所述的自乳化型不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述R2选自-CH2CH2-、-(CH2)4-、-(CH2)6-、-(CH2)7-或-(CH2)8-；
3.一种权利要求1所述自乳化型不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含R3基团的聚乙二醇醚类化合物选自聚乙二醇单甲醚和/或聚乙二醇单烯丙基醚；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，含R1基团的环氧树脂的环氧当量为220～1000；
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在惰性气氛下反应的温度为150～200℃；
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含R1基团的环氧树脂与自乳化型不饱和聚酯树脂的质量比为0.02～0.15:1；
8.一种自乳化型不饱和聚酯树脂乳液，由以下方法制得：
9.根据权利要求8所述的自乳化型不饱和聚酯树脂乳液，其特征在于，所述有机溶剂选自丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙酮
10.一种玻璃纤维的处理方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种自乳化型不饱和聚酯树脂，具有式ⅰ结构：
2.根据权利要求1所述的自乳化型不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述r2选自-ch2ch2-、-(ch2)4-、-(ch2)6-、-(ch2)7-或-(ch2)8-；
3.一种权利要求1所述自乳化型不饱和聚酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含r3基团的聚乙二醇醚类化合物选自聚乙二醇单甲醚和/或聚乙二醇单烯丙基醚；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，含r1基团的环氧树脂的环氧当量为220～1000；
<...【专利技术属性】
技术研发人员：王洲一，洪士博，龙浩，郝名扬，程洲，王力，
申请(专利权)人：重庆国际复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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