一种SMC用不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用与流程

本发明属于不饱和聚酯树脂，具体涉及一种smc用不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、片状模塑料smc（sheet molding compound）用不饱和聚酯树脂是多功能基团高分子化合物溶解于活性单体所得到的混合物溶液，该溶液中的不饱和聚酯主链上分布着不饱和双键，不饱和聚酯主链的链端还分布着羧基或者羟基。片状模塑料smc用不饱和聚酯树脂是生产smc材料的关键组分之一，不饱和聚酯树脂的线性收缩率、光泽度和力学性能对smc的质量和综合性能有直接的影响。

2、目前，市场上现有的不饱和聚酯树脂在固化成型过程中，交联固化和剧烈放热产生内应力，引起一定的体积收缩，影响产品尺寸精度，还会产生裂纹、表面波纹和凹陷等问题，造成产品的平整度低、光泽度低、弯曲强度低等问题，使目前的不饱和聚酯树脂应用受限。为了降低不饱和聚酯树脂的收缩率，可以在不饱和聚酯树脂的交联固化体系中加入低收缩剂，但低收缩剂不参与交联固化且粘度大，容易使得不饱和聚酯树脂的工艺性变差、树脂制品力学性能低等弊端。

3、专利cn113416281a公开了一种片状模塑料用不饱和聚酯树脂，它由如下摩尔比的成分组成：顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、丙二醇、新戊二醇为5：1：2.8-3.2：2.8-3.2。该专利通过环氧树脂改性扩链，控制酸值和粘度至反应终点，所得到的片状模塑料用不饱和聚酯树脂增稠性能优异，但该树脂的收缩率仍然较高。

4、专利cn109824829a公开了一种片状模塑料用高强度高韧性不饱和聚酯树脂，它由如下重量份成分组成：四氢苯酐200-250份、间苯二甲酸500-550份、反式丁烯二酸4750-4950份、2-甲基-1，3-丙二醇750-850份、新戊二醇3750-3850份、苯乙烯700-900份、甲基丙烯酸异丁酯4000-4200份、氢醌2-5份、甲基氢醌2-5份、2，6-二叔丁基对甲酚2-6份。该专利制备的不饱和聚酯树脂实现其smc制品具有优良的耐变黄性和耐水性，但该树脂的收缩率和光泽度仍需要进一步改善。

5、专利cn111171243b公开了一种模压用不饱和聚酯树脂，各组分含量以质量份计表示如下：多元酸a10-40份，多元酸b20-35份，多元醇a10-40份，多元醇b10-40份，阻聚剂0.005-0.02份，抗氧化剂0.01-0.03份，稀释剂20-40份，其中，所述多元酸a为两种或两种以上含芳基或环烷基的多元酸；多元酸b为不饱和多元脂肪酸。与现有技术相比，该专利的模压中间材料的耐热性好，能有效改善模压制品表面的光泽度，制成的模压制品力学强度高，但同样存在收缩率高、尺寸不稳定的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种smc用不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用，所述不饱和聚酯树脂具有低收缩率，同时具有优异的力学性能，制得的smc制品尺寸稳定性好、光泽度高。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种smc用不饱和聚酯树脂，包括以下重量份的原料：二甘醇200-300份、丙二醇100-200份、乙二醇170-250份、邻苯二甲酸酐50-230份、顺丁烯二酸酐550-650份、己二酸10-100份、第一阻聚剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、第二阻聚剂0.1-0.3份、第三阻聚剂0.1-0.3份和苯乙烯450-550份；其中，己二酸在所述原料中的重量占比为2-5%。

3、在一些实施例中，所述原料中不饱和酸与饱和酸的摩尔比为4.6-5.2。

4、在一些实施例中，所述原料中总醇与总酸的摩尔比为1.00-1.13。

5、在一些实施例中，所述第一阻聚剂、第二阻聚剂和第三阻聚剂相同或不同，各自独立选自氢醌、对苯二酚、对苯醌、叔丁基对苯二酚、邻甲基对苯二酚和叔丁基邻苯二酚中的任意一种或多种。

6、在一些实施例中，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯或2，5-二叔丁基对苯二酚。

7、在一些实施例中，所述smc用不饱和聚酯树脂，包括以下重量份的原料：二甘醇220-270份、丙二醇140-160份、乙二醇190-230份、邻苯二甲酸酐80-200份、顺丁烯二酸酐570-610份、己二酸20-90份、第一阻聚剂0.3-0.4份、抗氧剂0.3-0.4份、第二阻聚剂0.1-0.2份、第三阻聚剂0.1-0.2份和苯乙烯460-500份；其中，己二酸在所述原料中的重量占比为2-5%。

8、根据本发明的另一个方面，还提供一种上述smc用不饱和聚酯树脂的制备方法，包括如下步骤：

9、（1）向反应釜内加入二甘醇、丙二醇、乙二醇、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、己二酸、第一阻聚剂和抗氧剂，在惰性气体保护下，将反应釜的温度升至150-170℃，保温反应25-40min；

10、（2）升温至200-210℃，保温反应至酸值为28-34mgkoh/g；

11、（3）降温至160-170℃，向反应釜内加入第二阻聚剂；

12、（4）降温至110-120℃，加入第三阻聚剂与苯乙烯，搅拌均匀，降温至60℃以下，即得所述smc用不饱和聚酯树脂。

13、在一些实施例中，步骤（2）中，升温速度为12-18℃/h。

14、根据本发明的另一个方面，还提供一种上述不饱和聚酯树脂或根据上述制备方法制得的不饱和聚酯树脂在smc中的应用。

15、在一些实施例中，所述应用为所述不饱和聚酯树脂在smc乒乓球台中的应用。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、（1）本发明通过在smc用不饱和聚酯树脂合成原料中引入一定含量的己二酸，己二酸与不饱和酸的协同作用使得树脂的收缩率显著下降，有效提高了smc用不饱和聚酯树脂的抗收缩变形能力，同时其缓聚作用降低了不饱和聚酯树脂固化基体中的裂纹和凹陷，提高了光泽度；另外，己二酸引发不饱和聚酯树脂单一交联慢聚合过程，在降低聚合应力的同时又使其充分释放，形成了均相的微观结构，从而改善了树脂的力学性能。

18、（2）本发明所述的制备方法通过控制不饱和聚酯的合成条件，保证反应正常进行，同时保证产品性能稳定性。

19、（3）本发明通过进一步控制所述原料中不饱和酸与饱和酸的摩尔比及原料中总醇与总酸的摩尔比，可以进一步降低不饱和聚酯树脂的收缩率并改善综合力学性能，提高smc制品的尺寸稳定性和光泽度。

技术特征：

1.一种smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的原料：二甘醇200-300份、丙二醇100-200份、乙二醇170-250份、邻苯二甲酸酐50-230份、顺丁烯二酸酐550-650份、己二酸10-100份、第一阻聚剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份、第二阻聚剂0.1-0.3份、第三阻聚剂0.1-0.3份和苯乙烯450-550份；其中，己二酸在所述原料中的重量占比为2-5%。

2.根据权利要求1所述smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述原料中不饱和酸与饱和酸的摩尔比为4.6-5.2。

3.根据权利要求1所述smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述原料中总醇与总酸的摩尔比为1.00-1.13。

4.根据权利要求1所述smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述第一阻聚剂、第二阻聚剂和第三阻聚剂相同或不同，各自独立选自氢醌、对苯二酚、对苯醌、叔丁基对苯二酚、邻甲基对苯二酚和叔丁基邻苯二酚中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯或2，5-二叔丁基对苯二酚。

6.根据权利要求1所述smc用不饱和聚酯树脂，其特征在于，包括以下重量份的原料：二甘醇220-270份、丙二醇140-160份、乙二醇190-230份、邻苯二甲酸酐80-200份、顺丁烯二酸酐570-610份、己二酸20-90份、第一阻聚剂0.3-0.4份、抗氧剂0.3-0.4份、第二阻聚剂0.1-0.2份、第三阻聚剂0.1-0.2份和苯乙烯460-500份；其中，己二酸在所述原料中的重量占比为2-5%。

7.一种权利要求1-6任一项所述smc用不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述smc用不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，升温速度为12-18℃/h。

9.权利要求1-6任一项所述不饱和聚酯树脂或根据权利要求7-8任一项所述制备方法制得的不饱和聚酯树脂在smc中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用为所述不饱和聚酯树脂在smc乒乓球台中的应用。

技术总结一种SMC用不饱和聚酯树脂及其制备方法和应用，属于不饱和聚酯树脂技术领域。所述SMC用不饱和聚酯树脂，包括以下重量份的原料：二甘醇200‑300份，丙二醇100‑200份，乙二醇170‑250份，邻苯二甲酸酐50‑230份，顺丁烯二酸酐550‑650份，己二酸10‑100份，第一阻聚剂0.1‑0.5份，抗氧剂0.1‑0.5份，第二阻聚剂0.1‑0.3份，第三阻聚剂0.1‑0.3份，苯乙烯450‑550份；其中，己二酸在所述原料中的重量占比为2‑5%。本发明所述不饱和聚酯树脂具有低收缩率，同时具有优异的力学性能，制得的SMC制品尺寸稳定性好、光泽度高。技术研发人员：张寒雪,张文轩,杨庚受保护的技术使用者：湖北旺林新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12