一種新型高效觸變型船用樹(shù)脂的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種新型高效觸變型船用樹(shù)脂的合成 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 船用不飽和聚酯樹(shù)脂一般是由二元醇與二元酸/酐進(jìn)行脫水縮聚酯化反應(yīng)，引入 不飽和雙鍵與烯烴類(lèi)單體如苯乙烯等在過(guò)氧化物引發(fā)劑的引發(fā)下發(fā)生自由基交聯(lián)聚合反 應(yīng)，進(jìn)而形成三維固體結(jié)構(gòu)。船用不飽和聚酯樹(shù)脂除要求具有較高的力學(xué)性能，還根據(jù)其特 殊的使用環(huán)境要求其具有較好的耐水性和耐腐蝕性，因此船用不飽和聚酯樹(shù)脂一般為間苯 型不飽和聚酯樹(shù)脂，并且引入具有位阻基團(tuán)的新戊二醇提供對(duì)酯基的保護(hù)，進(jìn)而達(dá)到最佳 的防水效果。船用不飽和聚酯樹(shù)脂在船體骨架結(jié)構(gòu)制備時(shí)，由于是半密閉的空間并且需要 上方作業(yè)，因此對(duì)樹(shù)脂要求具有防流掛的效果，便于施工，即樹(shù)脂具有觸變性能，觸變性能 越好，越有利于操作。觸變船用樹(shù)脂一般是通過(guò)加入無(wú)機(jī)的觸變助劑如氣相二氧化硅，進(jìn)行 高速分散而獲得，或通過(guò)加入有機(jī)改性的無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土進(jìn)行高速分散達(dá)到觸變效果，這些觸 變助劑對(duì)設(shè)備的要求要高，需要提供足夠大的剪切力，使其充分分散，否則觸變效果不佳或 容易產(chǎn)生團(tuán)聚進(jìn)而沉降，失去觸變效果。
[0003] 以上公開(kāi)的觸變型船用樹(shù)脂的合成中，多數(shù)采用通過(guò)添加氣相二氧化硅或有機(jī)改 性的膨潤(rùn)土進(jìn)行高速分散，進(jìn)而達(dá)到觸變效果。氣相二氧化硅屬于納米級(jí)無(wú)機(jī)粒子，比表面 積一般在200_300g/m3,操作時(shí)易產(chǎn)生粉塵，對(duì)操作者的身體有不利影響，并且需要高速分 散才能達(dá)到較佳的分散效果，一旦分散效果不理想，放置一段時(shí)間就會(huì)產(chǎn)生沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重 影響了樹(shù)脂的觸變效果，有的還需要加入消泡劑、流平劑等削弱其帶來(lái)的不利影響，并且為 了防止其沉降還需要加入昂貴的防沉劑，并且多數(shù)效果并不理想。通過(guò)有機(jī)改性的膨潤(rùn)土 來(lái)達(dá)到觸變效果更不理想，其增稠效果不明顯并且添加量也較氣相二氧化硅多，這也導(dǎo)致 了更難分散和更容易產(chǎn)生沉降。因此僅僅使用以上專(zhuān)利報(bào)道的觸變助劑來(lái)制備觸變型船用 樹(shù)脂的制備方式未能達(dá)到綜合的預(yù)期的理想效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種新型高效觸變型船用樹(shù)脂的合成方法，對(duì)分散設(shè) 備的要求降低，不需要較高轉(zhuǎn)速即可達(dá)到優(yōu)異的觸變效果，而且不容易產(chǎn)生沉降，可以滿足 該領(lǐng)域的使用要求。
[0005] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] -種新型高效觸變型船用樹(shù)脂的合成方法，其包括以下步驟：
[0007] 1)按重量配比依次、準(zhǔn)確稱(chēng)取各原料組分，并檢查確認(rèn)設(shè)備、電器、儀器、閥門(mén)及原 材料是否正常；
[0008] 2)按先投液體料，后投固體料的順序向反應(yīng)釜內(nèi)依次投入二元醇，二元酸/酐，抗 氧劑、催化劑，逐步升溫至142-146°C，脫水保溫lh，然后程序升溫至208-212°C，進(jìn)行高溫保 溫2h，測(cè)試酸值;其中，二元醇、二元酸/酐二者的摩爾比例為1:1~1.15:1;
[0009] 3)酸值達(dá)到50-55之后，進(jìn)行抽真空，真空時(shí)間2.5-3h，用氮?dú)饨獬婵?，加入阻?劑，真空后酸值降至25-28;
[0010] 4)開(kāi)啟冷卻水冷卻，用交聯(lián)劑進(jìn)行稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢?料溫降至45°C以下，停止攪拌；
[0011] 5)將稀釋完畢的物料轉(zhuǎn)移至分散釜中，加入觸變劑，進(jìn)行高速攪拌，轉(zhuǎn)速600-800r/min，分散時(shí)間30min-lh，觸變系數(shù)達(dá)到2.5-3.2，測(cè)試合格后，裝桶，包裝;其中觸變劑 為聚酰胺蠟粉、聚酰胺蠟漿中一種或其混合物。
[0012] 所述二元醇、二元酸/酐二者的摩爾比例為1.05:1~1.1: 1。
[0013] 所述觸變劑的用量為樹(shù)脂總重量的0.7-1%。
[0014] 所述二元醇為乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、新戊二醇、2-甲基1，3丙二醇中的一 種或多種混合物。
[0015] 所述二元酸/酐為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸和順丁烯二酸酐中一種 或多種混合物。
[0016] 所述催化劑為氯化亞錫、氧化錫、醋酸鋅中的一種或多種混合物。
[0017] 所述阻聚劑為對(duì)苯二酚、甲基氫醌、對(duì)苯醌2-叔丁基對(duì)苯二酚、對(duì)羥基苯甲醚、叔 丁基鄰苯二酚或環(huán)烷酸銅中的一種或多種混合物。
[0018] 所述抗氧劑為2,5_二叔丁基對(duì)苯二酚、亞磷酸三苯酯和次磷酸中一種或多種混合 物。
[0019] 所述交聯(lián)劑為苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種 混合物。
[0020] 本發(fā)明通過(guò)引入有機(jī)高分子型觸變助劑聚酰胺蠟代替無(wú)機(jī)納米粒子氣相二氧化 硅或有機(jī)改性的膨潤(rùn)土等觸變助劑實(shí)現(xiàn)了良好的觸變效果，并且聚酰胺蠟為有機(jī)高分子類(lèi) 化合物，與有機(jī)聚酯高分子樹(shù)脂具有很好的相容性，不易發(fā)生沉降，在加入與氣相二氧化硅 同樣比例的情況下，觸變效果等同于甚至于高于氣相二氧化硅的觸變效果。同時(shí)，觸變助劑 有機(jī)聚酰胺蠟不需要較高的剪切力就可以達(dá)到極佳的分散效果，即不需要較高的轉(zhuǎn)速就可 以達(dá)到較佳的觸變效果，對(duì)分散設(shè)備的要求降低，這是氣相二氧化硅等無(wú)機(jī)觸變助劑所不 及的。因此，用其制備的觸變型船用樹(shù)脂可以滿足該領(lǐng)域的使用要求。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。以下具體實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推 理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0022] 本發(fā)明涉及一種新型高效觸變型船用樹(shù)脂的合成方法，其包括以下步驟：
[0023] 1)按重量配比依次、準(zhǔn)確稱(chēng)取各原料組分，并檢查確認(rèn)設(shè)備、電器、儀器、閥門(mén)及原 材料是否正常；
[0024] 2)按先投液體料，后投固體料的順序向反應(yīng)釜內(nèi)依次投入二元醇，二元酸/酐（二 元酸和/或者二元酸酐），抗氧劑、催化劑，逐步升溫至142_146°C，脫水保溫lh，然后程序升 溫至208-212°C，進(jìn)行高溫保溫2h，測(cè)試酸值;其中，二元醇、二元酸/酐二者的摩爾比例為1: 1~1 · 15:1;優(yōu)選的，二者的摩爾比例為1.05:1~1 · 1:1。
[0025] 3)酸值達(dá)到50-55之后，進(jìn)行抽真空，真空時(shí)間2.5-3h，用氮?dú)饨獬婵眨尤胱杈?劑，真空后酸值降至25-28;
[0026] 4)開(kāi)啟冷卻水冷卻，用交聯(lián)劑進(jìn)行稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢?料溫降至45°C以下，停止攪拌；
[0027] 5)將稀釋完畢的物料轉(zhuǎn)移至分散釜中，加入觸變劑，進(jìn)行高速攪拌，轉(zhuǎn)速600-800r/min，分散時(shí)間30min-lh，觸變系數(shù)達(dá)到2.5-3.2，測(cè)試合格后，裝桶，包裝;其中觸變劑 為聚酰胺蠟粉、聚酰胺蠟漿中一種或其混合物。優(yōu)選地，觸變劑的用量為樹(shù)脂總重量的0.7- 1%〇
[0028] 本發(fā)明船用樹(shù)脂使用聚酰胺蠟，固化后制品表面形成一層有機(jī)保護(hù)膜，表干性極 好，耐水性提升，利于船用樹(shù)脂使用介質(zhì)環(huán)境;聚酰胺蠟應(yīng)用于船用樹(shù)脂觸變易分散，較氣 相二氧化硅相比不用特別高轉(zhuǎn)速即可分散均勻，且不易沉降，觸變效果好。這里需要特別說(shuō) 明的是，聚酰胺蠟倘若直接常規(guī)使用，觸變效果不明顯，分散攪拌時(shí)易發(fā)生乳化現(xiàn)象，導(dǎo)致 觸變效果不佳或大量氣泡的產(chǎn)生，該氣泡不易消除而且還影響后期使用；于此本發(fā)明采用 獨(dú)創(chuàng)的合成方法，先將特定比例的二元醇，二元酸/酐（1:1~1.15:1)進(jìn)行活化預(yù)處理形成 膏狀物，再進(jìn)行聚酰胺蠟使用，觸變效果極佳。再有，使用聚酰胺蠟會(huì)影響船用樹(shù)脂的儲(chǔ)存 性，因?yàn)轷０坊鶊F(tuán)的存在會(huì)促進(jìn)樹(shù)脂凝膠，導(dǎo)致樹(shù)脂易發(fā)生固化，儲(chǔ)存期下降，于此本發(fā)明 還優(yōu)選地采用高效的阻聚劑或兩種復(fù)配使用解決儲(chǔ)存期的問(wèn)題。
[0029]觸變劑的用量控制在樹(shù)脂總重量的0.7-1 %。倘若含量過(guò)低，觸變效果不明顯，使 用中會(huì)出現(xiàn)樹(shù)脂流膠的現(xiàn)象，不宜操作施工;但含量過(guò)高時(shí)，樹(shù)脂的增稠效果過(guò)于明顯，樹(shù) 脂的粘度過(guò)大，流動(dòng)性降低，對(duì)玻璃纖維的浸潤(rùn)性明顯降低，會(huì)導(dǎo)致制品易開(kāi)裂，力學(xué)性能 下降。
[0030] 實(shí)施例1
[0031 ]本發(fā)明高效觸變型船用樹(shù)脂的原料配方如下：
[0032] 2-甲基 1，3_丙二醇510Kg，乙二醇 130Kg，一縮二乙二醇560Kg，新戊二醇310Kg，鄰 苯二甲酸酐150Kg，順丁烯二酸酐825Kg，間苯二甲酸lOOOKg，苯乙烯1600Kg，氯化亞錫 2 · 5Kg，抗氧劑3 · OKg，對(duì)苯二酚250g，環(huán)烷酸銅500g，聚酰胺蠟35Kg。
[0033]其中