一种高透明改性不饱和聚酯及其制备方法与流程

本发明涉及高分子合成树脂改性，特别涉及一种高透明改性不饱和聚酯及其制备方法。

背景技术：

1、不饱和聚酯(upr)是应用最为广泛的涂料树脂之一，它通常是由饱和/不饱和二元醇酸加热缩聚得到的具有不饱和双键的线性高分子化合物。其固化速率较快，原料易得、价格低廉，具有较好的耐化学腐蚀性、优良的力学性能以及较宽的加工温度范围等，但其固化时漆膜收缩率较大、硬度附着力差，且涂膜透明性一般，从而限制了其进一步的应用。通常通过调节单体种类及引入多种低聚物实现对固化产物的性能控制，但其对透明性改善甚微。

2、光伏发电技术实现了光能与电能的转换，提高了能源的利用效率，十分具有应用价值，所以提高光伏板的光利用率，延长其使用寿命自然成为研究的重点，也是此次改性的应用目标。

3、赵晨晶等通过二苯基六氟磷酸盐为引发剂、引入f元素，将环氧树脂与不饱和聚酯以不同的比例进行混合，制得自由基-阳离子光固化体系，得到产物的力学性能确有改善，但对于涂膜的透明性没有进行深入分析，且是以紫外光固化方式涂膜，与室温固化方式略有差异。

4、施永芳等同样构建了一系列upr-ep互传聚合物网络体系(ipns)，主要是来研究两者之间的相容性及相互作用行为。而对于其高透明性的研究，目前常用的手段是通过添加纳米材料或构建有机-无机杂化网络来进行，但这无疑又增加了制备工艺的复杂程度且加大了成本。

5、上述方法均在不饱和聚酯分子链中引入环氧树脂结构，但考察的重点各不相同，既没有侧重对树脂固化透明性的探究，又不具有经济效益等等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高透明改性不饱和聚酯及其制备方法，通过将环氧树脂及pcdl引入大分子链中，形成有机互穿网络体系，改善了体系的相容性，在不影响力学性能的前提下，提高了树脂固化物光透过率，满足高透明光伏防护树脂的应用需求。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种高透明改性不饱和聚酯，其特征在于，所述高透明改性不饱和聚酯的结构通式为：

4、

5、通式中，r1为r2为x范围为482～530。

6、一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

7、(1)第一步投料，将间苯二甲酸、丙二醇、乙二醇和二甘醇加入反应釜中，开启搅拌并升温，物料熔化后，逐步升温后反应，取反应物测定酸值，当测定酸值满足条件后降温，得到初级酯；

8、(2)第二步投料，将环氧树脂、pcdl、己二酸、顺丁烯二酸酐和甲基丙二醇加入步骤(1)得到的初级酯中，继续升温反应，反应完成后进行反应物的酸值测定，当测定酸值满足条件后分别抽真空与降温；

9、(3)加入阻聚剂后继续降温反应，再将反应釜中的反应物与活性单体混合，控制温度并搅拌，再降温后出料，即可得到高透明改性不饱和聚酯。

10、优选的，所述高透明改性不饱和聚酯的各加入原料按照质量份数为：间苯二甲酸222.5份，顺丁烯二酸酐146.25份，丙二醇144～149份，乙二醇36.5～38份，二甘醇23～24份，甲基丙二醇35.5～37份，己二酸18.51份，pcdl18.51份，环氧树脂18.5～43份，活性单体260份，阻聚剂0.1份。

11、优选的，所述活性单体为苯乙烯。

12、优选的，所述阻聚剂为对苯二酚。

13、优选的，所述步骤(1)中逐步升温具体为：升温至175～185℃保温反应1h，然后再缓慢升温至200～210℃，期间馏温保持≤105℃，待物料完全透明后，继续保温1h。

14、优选的，所述步骤(1)中酸值满足条件为≤5mgkoh/g，温度降温至100℃。

15、优选的，所述步骤(2)中升温反应具体为升温至200～210℃，保温2～3h。

16、优选的，所述步骤(2)中抽真空的酸值满足条件为≤60mgkoh/g，降温的酸值满足条件为≤40mgkoh/g，温度降温至150℃。

17、优选的，所述步骤(3)中加入阻聚剂后温度降至100℃，搅拌温度为70～80℃，搅拌时间为30min，出料温度降至60℃以下。

18、综上所述，本发明具有以下有益效果：

19、1.本发明通过两步法投料、利用pcdl改善其分子链柔韧性并将环氧树脂接枝到不饱和聚酯长链上，制备得到的不饱和聚酯-环氧树脂复配网络体系的耐热性、耐候性及力学性能都有明显的提升，环氧树脂的引入使体系交联密度更大，所以具备了更好的热稳定性和耐候性，同时羟基、环氧基与醚键同分子链和游离基作用，提高了树脂固化物的力学性能。

20、2.本发明通过控制体系中醇酸摩尔比值，使得醇羟基的酯化反应更加完全，再利用两步法投料将pcdl引入聚酯链中，pcdl结构充当软嵌段，改变了分子链的结构和排列方式，从而显著的改善了聚酯分子链的柔韧性，降低了体系粘度，解决了不饱和聚酯体系粘度偏高的问题。

21、3.本发明制备得到的不饱和聚酯-环氧树脂复配网络体系体系相较于单组分不饱和聚酯，环氧树脂的引入提高了树脂固化物透明性的表现，upr-ep体系紧密连接的分子链和双交联结构使得固化物表面平顺光滑，纹理清晰规律，减少了入射光的散射，不饱和聚酯-环氧树脂固化物表面更加光滑平顺，相同波长下透射率优于upr树脂，满足光伏防护树脂的应用要求。

技术特征：

1.一种高透明改性不饱和聚酯，其特征在于，所述高透明改性不饱和聚酯的结构通式为：

2.一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述高透明改性不饱和聚酯的各加入原料按照质量份数为：间苯二甲酸222.5份，顺丁烯二酸酐146.25份，丙二醇144～149份，乙二醇36.5～38份，二甘醇23～24份，甲基丙二醇35.5～37份，己二酸18.51份，pcdl18.51份，环氧树脂18.5～43份，活性单体260份，阻聚剂0.1份。

4.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述活性单体为苯乙烯。

5.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚。

6.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中逐步升温具体为：升温至175～185℃保温反应1h，然后再缓慢升温至200～210℃，期间馏温保持≤105℃，待物料完全透明后，继续保温1h。

7.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中酸值满足条件为≤5mgkoh/g，温度降温至100℃。

8.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中升温反应具体为升温至200～210℃，保温2～3h。

9.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中抽真空的酸值满足条件为≤60mgkoh/g，降温的酸值满足条件为≤40mgkoh/g，温度降温至150℃。

10.根据权利要求2所述的一种高透明改性不饱和聚酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中加入阻聚剂后温度降至100℃，搅拌温度为70～80℃，搅拌时间为30min，出料温度降至60℃以下。

技术总结本发明公开了一种高透明改性不饱和聚酯及其制备方法，制备方法具体包括如下步骤：(1)第一步投料，将间苯二甲酸、丙二醇、乙二醇和二甘醇加入反应釜中，开启搅拌并升温，物料熔化后，逐步升温后反应，取反应物测定酸值，当测定酸值满足条件后降温，得到初级酯；(2)第二步投料，将环氧树脂、PCDL、己二酸、顺丁烯二酸酐和甲基丙二醇加入步骤(1)得到的初级酯中，继续升温反应，反应完成后进行反应物的酸值测定，当测定酸值满足条件后分别抽真空与降温；(3)加入阻聚剂后继续降温反应，再将反应釜中的反应物与活性单体混合，控制温度并搅拌，再降温后出料。本发明的优点在于改善了体系的相容性，在不影响力学性能的前提下，提高了树脂固化物光透过率。技术研发人员：刘海永,朱小龙,汪雪,王富有,谢晖,方枭受保护的技术使用者：南通中集翌科新材料开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12