一種紐扣用不飽和聚酯樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領域，具體涉及一種紐扣用不飽和聚酯樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 不飽和聚醋樹脂（Unsaturated Polyester Resins，簡稱UPR)是具有多功能團的 線型高分子化合物，在其骨架主鏈上具有聚酯鏈鍵和不飽和雙鍵，而在大分子鏈兩端各帶 有羧基和羥基。使用不飽和聚酯樹脂最大的好處是它的稀釋劑（苯乙烯）在最后使用時將 和主鏈上的雙鍵發(fā)生共聚交聯(lián)反應，所以使用過程中溶劑的揮發(fā)量較少，因而屬于環(huán)境保 護一類的產(chǎn)品，不飽和聚酯樹脂最重要的鑄塑應用為制造紐扣產(chǎn)品。目前市場上的紐扣用 樹脂都采用高活性的配方，同時加入增塑劑以抵消由于高活性而帶來的脆性。但隨著歐盟 環(huán)保法規(guī)的相繼出臺，限制了增塑劑在紐扣樹脂中的使用。另外，在紐扣的制作過程中，在 水中切片時容易吸水而造成紐扣發(fā)白的現(xiàn)象。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種既符合歐盟環(huán)保法規(guī)的要求又適 合于紐扣工藝要求的紐扣用不飽和聚酯樹脂。該紐扣用不飽和聚酯樹脂在滿足紐扣制作 工藝需求的前提下，降低樹脂澆鑄體的吸水性，又具有一定的韌性，滿足了切片和沖孔的需 要。
[0004] 本發(fā)明的另一目的是提供上述紐扣用不飽和聚酯樹脂的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的：
[0006] 一種紐扣用不飽和聚酯樹脂，該樹脂主要由以下重量份的原料制成：
[0007] 苯酐1000~1800重量份，順酐800~1500重量份，1，2-丙二醇600~1300重 量份，乙二醇300~800重量份，二丙二醇1000~1800重量份，苯乙烯2000~3500重量 份，阻聚劑1~3重量份，抗氧劑1~3重量份，緩聚劑0. 01~0. 05重量份；其中，所述的 阻聚劑為高溫阻聚劑和低溫阻聚劑。
[0008] 上述紐扣用不飽和聚酯樹脂優(yōu)選主要由以下重量份的原料制成：
[0009] 苯酐1400~1800重量份，順酐900~1300重量份，1，2-丙二醇600~1000重 量份，乙二醇500~800重量份，二丙二醇1100~1400重量份，苯乙烯2000~2300重量 份，阻聚劑1~2重量份，抗氧劑1~2重量份，緩聚劑0. 01~0. 02重量份；其中，所述的 阻聚劑為高溫阻聚劑和低溫阻聚劑。
[0010] 上述紐扣用不飽和聚酯樹脂進一步優(yōu)選主要由以下重量份的原料制成：
[0011] 苯酐1500~1700重量份，順酐1000~1200重量份，1，2-丙二醇700~900重 量份，乙二醇500~700重量份，二丙二醇1100~1300重量份，苯乙烯2100~2200重量 份，阻聚劑1~1. 5重量份，抗氧劑1~1. 5重量份，緩聚劑0. 01~0. 02重量份；其中，所 述的阻聚劑為高溫阻聚劑和低溫阻聚劑。
[0012] 該樹脂還添加調色劑及熒光增白劑作為輔料，二者重量比例為8~12 :1~5,優(yōu) 選重量比10 :3,加入量為原料總量的0. 0001~0. 001%，采用常規(guī)調色劑及熒光增白劑即 可。
[0013] 上述紐扣用不飽和聚酯樹脂最優(yōu)選主要由以下重量份的原料制成：
[0014] 苯酐1600重量份，順酐1100重量份，1，2-丙二醇800重量份，乙二醇600重量份， 二丙二醇1200重量份，苯乙烯2200重量份，對苯二酚0. 5重量份，甲基氫醌0. 7重量份，亞 磷酸三苯酯1. 5重量份，環(huán)烷酸銅0. 01重量份，調色劑0. 05重量份，熒光增白劑0. 015重 量份。
[0015] 本發(fā)明所述的高溫阻聚劑優(yōu)選對苯二酚，低溫阻聚劑優(yōu)選甲基氫醌；高溫阻聚劑 和低溫阻聚劑的重量比為3-6 :6-9,優(yōu)選重量比為5 :7。所述的抗氧劑優(yōu)選亞磷酸三苯酯， 緩聚劑優(yōu)選環(huán)烷酸銅。
[0016] 上述紐扣用不飽和聚酯樹脂的制備方法包括以下步驟：
[0017] a)將苯酐，順酐，1，2-丙二醇，乙二醇，二丙二醇以及高溫阻聚劑、抗氧劑混合后 在1~2h升溫至出水，再以8~10°C /h的速度升溫至210~215°C，保溫4~5h，物料酸 值達68~72mgKOH/g，抽真空減壓，真空度達0. 92atm以上維持2h~5h，至酸值達28~ 35mgKOH/g，停止抽真空，冷卻至180°C，加入低溫阻聚劑，降至70~90°C得到不飽和聚酯樹 脂；
[0018] b)將取得的不飽和聚酯樹脂在70~80°C條件下緩緩加入苯乙烯和緩聚劑的混合 物中，攪拌均勻，2~3h加完全部的不飽和聚酯樹脂，再降溫至40~45°C，攪拌30min以上。
[0019] 所述的紐扣用不飽和聚酯樹脂的制備方法還可以通過以下步驟制備得到：
[0020] a)將苯酐，順酐，1，2-丙二醇，乙二醇，二丙二醇以及高溫阻聚劑、抗氧劑混合后 在1~2h升溫至出水，再以8~10°C /h的速度升溫至210~215°C，保溫4~5h，物料酸 值達68~72mgKOH/g，抽真空減壓，真空度達0. 92atm以上維持2h~5h，至酸值達28~ 35mgKOH/g，停止抽真空，冷卻至180°C，加入低溫阻聚劑及石蠟，降至70~90°C得到不飽和 聚酯樹脂；
[0021] b)將取得的不飽和聚酯樹脂在70~80°C條件下緩緩加入苯乙烯、緩聚劑、調色劑 及熒光增白劑的混合物中，攪拌均勻，2~3h加完全部的不飽和聚酯樹脂，再降溫至40~ 45°C，攪拌30min以上。
[0022] 本發(fā)明得到的紐扣用不飽和聚酯樹脂還可進行固化，凝膠時間控制在30~ 40min。固化時加入常規(guī)的促進劑、固化劑等按照GB/T8237-2005中"試樣的制作"的要求 制成澆鑄體即可。
[0023] 本發(fā)明所述不飽和聚酯樹脂是由不飽和二元酸（順酐）和二元醇縮聚而成的高分 子化合物，現(xiàn)有的紐扣用樹脂中吸水性大，通常需要加入大量的鄰苯二甲酸二丁酯。本發(fā)明 同時加入二丙二醇及不飽和酸，降低樹脂配方的反應活性，顯著降低吸水性，同時在不添加 增塑劑的前提下，獲得紐扣打孔所需要的韌性。
[0024] 另外，本發(fā)明采用適量的阻聚劑及特定的加入方式防止不恰當?shù)木酆隙绊懛磻?速度。而且，在制備過程中，中控酸值優(yōu)選在68~72mgKOH/g之間，若酸值過高，游離酸或 酸較多，容易流失；如果酸值過低，則會大大浪費時間。本發(fā)明使用一定量的二丙二醇，可以 使得產(chǎn)品降低吸水性，杜絕紐扣制造時的"白邊"現(xiàn)象。
[0025] 與現(xiàn)有技術比較本發(fā)明的有益效果：
[0026] (1)該紐扣用樹脂可以在水中切片或沖孔而不產(chǎn)生吸水發(fā)白的現(xiàn)象。
[0027] (2)具有合適的韌性，切片不斷裂，沖孔不破裂。
[0028] (3)符合歐盟環(huán)保法規(guī)中對各種限制物質的含量要求。
[0029] 本發(fā)明紐扣用樹脂達到以下要求：樹脂產(chǎn)品澆鑄體吸水率小于0.15%，樹脂產(chǎn) 品澆鑄體的拉伸性能：拉伸強度大于50MPa，拉伸彈性模量大于2. 3GPa，斷裂伸長率大于 9. 5%〇
【具體實施方式】
[0030] 以下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。但實施例的具體細節(jié)僅用于解釋本發(fā) 明，不應理解為對本發(fā)明總的技術方案的限定。
[0031] 實施例1
[0032] 配方：苯酐1600重量份，順酐1100重量份，1，2-丙二醇800重量份，乙二醇600 重量份，二丙二醇1200重量份，苯乙烯2200重量份，對苯二酚0. 5重量份，甲基氫醌0. 7重 量份，亞磷酸三苯酯1. 5重量份，環(huán)燒酸銅0. 01重量份，調色劑0. 05重量份，熒光增白劑 〇. 015重量份。
[0033] 該紐扣用不飽和聚酯樹脂的制備方法為：
[0034] a)將苯酐，順酐，1，2-丙二醇，乙二醇，二丙二醇以及高溫阻聚劑、抗氧劑混合后 在1~2h升溫至出水，再以8~10°C /h的速度升溫至210°C，保溫5h，物料酸值達68mgKOH/ g，抽真空減壓，真空度達0. 92atm以上維持5h，至酸值達35mgKOH/g，停止抽真空，冷卻至 180°C，加入低溫阻聚劑，降至80°C得到不飽和聚酯樹脂；
[0035] b)將取得的不飽和聚酯樹脂在70°C條件下緩緩加入苯乙烯、緩聚劑、調色劑及 熒光增白劑的混合物中，攪拌均勻，2h加完全部的不飽和聚酯樹脂，再降溫至45°C，攪拌 30min〇
[0036] 取得到的樹脂100g和2g的異辛酸鈷以及2g的過氧化環(huán)己酮，凝膠40min后成為 固體，常溫放置24小時，在60°C烘干3小時，110°C條件烘干1小時，常溫放置24小時后制 成澆鑄體，該方法是按照GB/T8237/2005中"試樣的制作"的常規(guī)要求制成澆鑄體。
[0037] 實施例2
[0038] 配方：苯酐1500重