本发明专利技术提供了一种利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法。在本发明专利技术提供的方法中，合成原料使用的甘油和二元醇的重量比为1∶4～3∶2。此外，所述合成原料中还包括一元酸、二元酸、交联剂、阻聚剂和消泡剂等成分。本发明专利技术提供的合成方法通过有效添加大量甘油，替代常规生产方法中所使用的部分二元醇，大幅降低了产品的生产成本，同时生产出的不饱和聚酯树脂在物理强度、韧性、硬度等性能表征均表现良好，树脂性能优异。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化合物合成领域，具体涉及一种不饱和聚酯树脂的合成工艺。
技术介绍
不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液，是具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物，简称UPR。在不饱和聚酯树脂的合成工艺中，常采用二元醇如丙二醇、乙二醇、二甘醇等，而很少采用甘油等多元醇。这是因为采用二元醇能够使反应易于进行、反应速率快、容易得到线性的聚酯大分子。而甘油是三元醇，含两个伯羟基和一个仲羟基，活性不一样，在合成聚酯过程中会产生网状分子结构，令反应不易控制，后期容易产生凝胶，造成产品报废或产品品质下降。所以甘油在不饱和聚酯合成中应用很少，即便有应用，其用量也一般只占总醇量的2 3% (重量)。《玻璃钢与玻璃钢制品新技术、新标准及工程应用技术实用手册》中记载“使用多元醇可以增加支链，因此可在二元醇中加入少量的多元醇，达到提高固化树脂的耐热性和硬度的目的。但是在使用多元醇时，操作时务必谨慎以防粘度增长过快和树脂的过早凝胶现象。”中国专利CN101058635B公开了一种不饱和聚酯树脂的制备方法，具有以下步骤 ①准备二元酸和二元醇，并使二元酸与二元醇的摩尔比为1 (1 1.2)；所述二元酸为饱和二元酸和不饱和二元酸；饱和二元酸与不饱和二元酸之间的摩尔比为1 (0.5 2. 0)；②将步骤①中准备好的二元酸和二元醇加入反应器进行熔融缩聚反应，得到二元酸与二元醇的缩聚物；控制反应条件为170°C 215°C，当反应器中液态的混合物料的粘度为 0. 45PA-S 1. IPA *S、酸值为13 30时，停止反应；③在步骤②反应后得到的液态的混合物料中加入苯乙烯，搅拌均勻后即可作为不饱和聚酯树脂成品。中国专利申请CN101555308 公开了一种岗石用不饱和聚酯树脂，包括下述重量份的组分不饱和聚酯54 59份、交联剂28 33份、缓聚剂7 13份以及纳米复合聚酯树脂2 5份，其中不饱和聚酯由二元醇与二元酸酐混合制成，所述二元醇包括丙二醇、乙二醇以及二甘醇，所述二元酸酐为苯酐和顺酐。以上公开的不饱和聚酯树脂制备方法中，均采用二元醇而非多量的至少含三个以上羟基的多元醇。这是由于在常规合成工艺中，使用大量的多元醇会造成反应不易控制、后期容易凝胶等问题。甘油是多元醇中最常见的一种，市场价格也较低，如何利用价格较便宜的甘油替代价格较高的二元醇，整体降低不饱和聚酯树脂的生产成本，同时又能保证不饱和聚酯的较高质量，是本
长久以来未能得到解决的一个难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上要解决的技术问题，提供一种能够获得性能优异的产品，同时又有效降低原料成本的合成不饱和聚酯树脂的方法。本专利技术是通过以下技术方案来实现技术目的本专利技术提供的不饱和聚酯树脂的合成方法，其特征在于合成原料中甘油和二元醇的重量比为1 4 3 2。进一步，本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法，所述甘油和二元醇的重量比优选为1 1。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述二元醇优选为乙二醇、丙二醇、一缩乙二醇、一缩丙二醇、氢化双酚A、3，3-二醇、新戊二醇中的一种或多种混合物。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述合成原料中还包括一元酸、二元酸、交联剂、阻聚剂和消泡剂。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述一元酸优选为苯甲酸或冰醋酸。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述二元酸优选为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸、顺丁烯二酸、氯代顺丁酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、四氢苯二甲酸酐、己二酸、癸二酸、四氯苯酐、氯桥酸酐、氢化苯酐中的一种或多种混合物。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述交联剂优选为苯乙烯、乙烯基甲苯、氯化苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种混合物。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法中，所述阻聚剂优选为对苯二酚、特丁基邻苯二酚、苯醌、环烷酸铜中的一种或多种混合物。本专利技术提供的利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法包括以下步骤1)按重量配比称取各合成原料组分，检查并确认设备、电器、仪器、阀门及原材料是否正常；2)按先投液体料，后投固体料的顺序向反应锅内投入甘油、二元醇、一元酸和二元酸，升温至145 148°C，向反应锅内通入氮气，所述氮气的流动速率为0. 5m3/h,卧式冷凝器供水；3)当物料温度升至150 155°C时，开启搅拌机，搅拌速率为40 45转/分钟；4)当分馏塔顶温度至98 100°C时，采用立式冷凝器供水，停止通入氮气，并控制分馏塔顶温度为100 103°C ；5)当物料温度升至208°C时，保持恒温，并控制反应温度不超过210°C，当反应至酸值为45 50mgK0H/g时，通入氮气，所述氮气的流动速率为0. 5m3/h ；6)抽真空反应，至酸值为25 30mgK0H/g时停止，降温至190°C，加入阻聚剂、消泡剂，关闭冷却水；7)用交联剂进行稀释，充分搅拌至65°C以下时，停止搅拌、冷却水，包装。经实验证明，本专利技术通过合理设置各反应步骤，克服了长久以来的技术难题，使添加的大量甘油能够有效地参与反应，并最终合成各项理化性能表征优异的不饱和聚酯树脂，同时大幅降低不饱和聚酯树脂的生产成本，产生良好经济效益。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详述。以下具体实施例仅用于说明本专利技术的技术方案而非对本专利技术的限制。凡本领域技术人员依本专利技术的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，均落入本专利技术的保护范围之内。实施例1原料配方如下邻苯二甲酸酐270kg，顺丁烯二酸酐350kg，苯甲酸200kg，甘油280kg，丙二醇 80kg，二甘醇200kg，苯乙烯800kg，对苯二酚100g，石蜡300g，环烷酸铜40g，消泡剂Ikg ；制备方法1)按重量配比称取各合成原料组分，检查并确认设备、电器、仪器、阀门及原材料是否正常；2)按先投液体料，后投固体料的顺序向反应锅内投入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、苯甲酸、甘油、丙二醇和二甘醇，升温至145°C，向反应锅内通入氮气，所述氮气的流动速率为0. 5m3/h，卧式冷凝器供水；3)当物料温度升至150°C时，开启搅拌机，搅拌速率为42转/分钟；4)当分馏塔顶温度升至100°C时，停止卧式冷凝器供水，采用立式冷凝器供水，停止通入氮气，并控制分馏塔顶温度为100°c ；5)当物料温度升至208°C时，保持恒温，并控制反应温度不超过210°C，当反应至酸值为48mgK0H/g时，通入氮气，所述氮气的流动速率为0. 5m3/h ；6)抽真空反应，至酸值为30mgK0H/g时停止，降温至190°C，加入对苯二酚、石蜡、 环烷酸铜、消泡剂，关闭冷却水；7)用苯乙烯稀释，充分搅拌至65°C以下时，停止搅拌、冷却水，包装。实施例2原料配方如下邻苯二甲酸酐350kg，顺丁烯二酸酐300kg，苯甲酸1 IOkg,冰醋酸60kg，甘油95kg， 丙二醇80kg，二甘醇300kg，苯乙烯800kg，对苯二酚1 IOg,石蜡350g，环烷酸铜4本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种利用甘油合成不饱和聚酯树脂的方法，其特征在于合成原料中甘油和二元醇的重量比为１∶４～３∶２。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐贵红，
申请(专利权)人：肇庆福田化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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