CN101555308B - 岗石用不饱和聚酯树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明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。其中缓聚剂为甲基苯乙烯或者3-苯基丙烯。交联剂为苯乙烯或者甲基丙烯酸甲酯。本发明的不饱和聚酯树脂能避免大型石材在成型时，因树脂放出的热量过于集中导致石材开裂情况的出现。并且具有涂层效果。用本发明的不饱和聚酯树脂加工后的人造大理石吸水率低，没有放射性，性能优于天然大理石。

Description

岗石用不饱和聚酯树脂
技术领域
本发明涉及一种不饱和聚酯树脂，尤其是涉及一种岗石用不饱和聚酯树脂。
背景技术
目前生产人造大理石的工艺过程为：将大理石用填料与不饱和聚酯树脂混合搅拌后加入到模具中成型得到5～6m3的大型岗石，然后按要求的尺寸进行切割、打磨、抛光得到符合要求的人造大理石。
由于现有的不饱和聚酯树脂在固化时会在短时间内会放出大量的热量，而对于大型岗石，放出的热量不容易向外扩散，这样会导致石材开裂，既降低了石材的得材率又会影响石材的质量。一般为了避免石材开裂，可以提高树脂配方中饱和酸与不饱和酸的比例，但是这样会使石材的机械强度达不到要求，加工后的大理石表面光泽很差。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题，提供一种既能避免岗石在成型时开裂，又能使岗石经过加工后得到的大理石具有较高的亮度和光泽效果的岗石用不饱和聚酯树脂。
实现本发明目的的技术方案是：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。
所述纳米复合聚酯树脂为纳米二氧化硅复合端羟基聚酯树脂，其制备方法为：在装有温度计、冷凝器、氮气口、搅拌器的500ml四口烧瓶中，加入1.0mol十一碳二元酸、1.3mol 1，4-丁二醇、0.7mol分子量200的聚乙二醇、纳米二氧化硅含量占树脂总重量14％的二氧化硅溶胶，升温至120℃加热30分钟去除溶胶中的溶剂，继续升温至160-180℃，反应4小时，缓慢冷至室温，出料即得。
优选不饱和聚酯56～58份、交联剂30～32份、缓聚剂8～10份以及纳米复合聚酯树脂3～5份。
更优选不饱和聚酯57份、交联剂31份、缓聚剂9份以及纳米复合聚酯树脂3份。
其中不饱和聚酯由丙二醇、乙二醇、二甘醇、苯酐、顺杆混合制成。其中苯酐与顺酐的摩尔比为4∶5，这样树脂在固化后具有一定的机械强度。
交联剂为苯乙烯或者甲基丙烯酸甲酯，优选苯乙烯。
缓聚剂为一类具有不饱和双键的化合物，包括甲基苯乙烯或者3-苯基丙烯。它们能与交联剂苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯互溶，也能与不饱和聚酯相容，在固化剂的作用下还能与树脂固化，放出的热量不变，但放出热量的速度明显变慢，使放热峰温度下降，因此可以使岗石在成型时的开裂情况大大降低。缓聚剂添加量越小，岗石开裂的情况就越大，但是添加量过大，石材加工后的表面质量就会下降。
纳米复合聚酯树脂为中国专利CN1268685C公开的高固低粘的纳米复合聚酯树脂。它是在固化时加入到不饱和聚酯树脂中的，这样可以降低树脂的收缩率，特别是树脂固化后，石材经打磨抛光加工后，可以使石材表面的光泽和亮度大大提高，具有涂层效果。纳米级聚酯树脂添加量过少，加工后的石材表面的涂层效果就不明显，添加量过大，不饱和聚酯树脂的成本就会加大，石材的机械性能反而也会下降。
本发明的岗石用不饱和聚酯树脂的生产方法是：先制备不饱和聚酯，然后将其稀释，稀释剂中除了交联剂苯乙烯之外，还加入缓聚剂，经过充分搅拌后，再加入纳米复合聚酯树脂，经充分搅拌即可得到不饱和聚酯树脂。
本发明具有积极的效果：(1)本发明通过加入缓聚剂来延长树脂在固化时的放热过程，也就是降低树脂的放热峰，能避免大型石材在成型时，因树脂放出的热量过于集中导致石材开裂情况的出现。(2)本发明通过加入纳米复合聚酯树脂使石材经过加工后特别是抛光后具有类似涂层的效果。(3)用本发明的不饱和聚酯树脂加工后的人造大理石吸水率低，没有放射性，性能优于天然大理石。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的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57份、苯乙烯31、甲基苯乙烯9份以及纳米复合聚酯树脂3份。
其制备方法是：将76g的丙二醇(1.0mol)、32g的乙二醇(0.5mol)、42g的二甘醇(0.4mol)、118g的苯酐(0.8mol)以及98g的顺酐(1.0mol)混合制成330g的不饱和聚酯。取57g该不饱和聚酯并加入含有31g苯乙烯和9g甲基苯乙烯的稀释剂进行稀释，经过充分搅拌后，再加入3g按照中国专利CN1268685C的实施例1制得的纳米复合聚酯树脂，再经充分搅拌即得不饱和聚酯树脂。
所述按照中国专利CN1268685C的实施例1制得的纳米复合聚酯树脂为纳米二氧化硅复合端羟基聚酯树脂，其制备方法为：在装有温度计、冷凝器、氮气口、搅拌器的500ml四口烧瓶中，加入1.0mol十一碳二元酸、1.3mol 1，4-丁二醇、0.7mol分子量200的聚乙二醇、纳米二氧化硅含量占树脂总重量14％的二氧化硅溶胶，升温至120℃加热30分钟去除溶胶中的溶剂，继续升温至160-180℃，反应4小时，缓慢冷至室温，出料即得。
先测定该不饱和聚酯树脂在固化时的放热峰温度，然后做成浇铸体，测其物性数据，具体结果见表1。用该不饱和聚酯树脂加工成型的大理石的光泽度可达96％。
(实施例2～实施例6)
各实施例与实施例1基本相同，不同之处见表1。
表1
 实施例1  实施例2  实施例3   实施例4   实施例5  实施例6
  不饱和聚酯  57g  57g  55g   56g   57g  58g
  交联剂  苯乙烯31g  苯乙烯30g  苯乙烯32g   甲基丙烯酸甲酯32g   苯乙烯28g  甲基丙烯酸甲酯31g
  缓聚剂  甲基苯乙烯9g  甲基苯乙烯10g  甲基苯乙烯8g   3-苯基丙烯9g   3-苯基丙烯13g  甲基苯乙烯7g
  纳米复合聚酯树脂  3g  3g  5g   3g   2g  4g
  放热峰温度(℃)  84  78  96   88   98  95
  巴柯尔硬度  46  44  46   47   48  47
  拉伸强度(MPa)  63  58.1  59   60   64  62
  弯曲强度(MPa)  89  96  89   88   92  91
  吸水率(％)  0.16  0.15  0.16   0.15   0.17  0.16
  制品光泽度(％)  96  97  95   92   97  96
(对比例1～对比例6)
各对比例与实施例1基本相同，不同之处见表2。
表2
 对比例1  对比例2  对比例3   对比例4  对比例5  对比例6
  不饱和聚酯  57g  53g  55g   57g  57g  62g
  交联剂  苯乙烯33g  苯乙烯26g  苯乙烯37g   苯乙烯31g  苯乙烯38g  苯乙烯38g
  缓聚剂  甲基苯乙烯9g  甲基苯乙烯14g  甲基苯乙烯3g   3-苯基丙烯12g  -  -
  纳米复合聚酯树脂  1g  7g  5g   -  5g  -
  放热峰温度(℃)  84  67  116   98  155  165
  巴柯尔硬度  46  44  48   46  50  52
  拉伸强度(MPa)  63  58  76   70  65  71
  弯曲强度(MPa)   89   98   93   87   92   87
  吸水率(％)   0.16   0.18   0.15   0.15   0.16   0.15
  制品光泽度(％)   88   96   98   72   96   74
注：表1和表2中，放热峰温度(℃)的参考范围为70～90，巴柯尔硬度的参考范围为≥40，拉伸强度(MPa)的参考范围为≥55，弯曲强度(MPa)的参考范围为≥80，吸水率(％)的参考范围为≤0.2，制品光泽度(％)≥95。
由表1可以看出：各实施例制备的不饱和聚酯树脂，放热峰温度适中，在岗石生产过程中基本能避免开裂的情况出现，树脂的力学性能又能得到保证，满足生产大型人造大理石岗石的要求。
由表2可以看出：
缓聚剂较少的对比例3以及不加缓聚剂的对比例5和对比例6制成的不饱和聚酯树脂，其固化时的放热峰温度过高，因此在生产岗石时，尤其是生产大型岗石时，放热过于集中，加上岗石的体积很大，散热比较困难，故使岗石开裂的可能性就会加大。
纳米复合聚酯树脂较少的对比例1和不加纳米复合聚酯树脂的对比例4和对比例6制成的不饱和聚酯树脂，加工成型后的大理石的光泽度较低。
缓聚剂和纳米复合聚酯树脂较多的对比例2制成的不饱和聚酯树脂，其放热峰温度过低，虽然岗石在成型时开裂的情况不大会出现，但其力学性能很不理想，尤其是巴柯硬度较低，吸水率上升，不适宜作为岗石用树脂。

Claims (7)

1.一种岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：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，
所述纳米复合聚酯树脂为纳米二氧化硅复合端羟基聚酯树脂，其制备方法为：在装有温度计、冷凝器、氮气口、搅拌器的500ml四口烧瓶中，加入1.0mol十一碳二元酸、1.3mol 1，4-丁二醇、0.7mol分子量200的聚乙二醇、纳米二氧化硅含量占树脂总重量14％的二氧化硅溶胶，升温至120℃加热30分钟去除溶胶中的溶剂，继续升温至160-180℃，反应4小时，缓慢冷至室温，出料即得。
2.根据权利要求1所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：包括下述重量份的组分：不饱和聚酯56～58份、交联剂30～32份、缓聚剂8～10份以及纳米复合聚酯树脂3～5份。
3.根据权利要求2所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：包括下述重量份的组分：不饱和聚酯57份、交联剂31份、缓聚剂9份以及纳米复合聚酯树脂3份。
4.根据权利要求1至3之一所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：所述缓聚剂为甲基苯乙烯或者3-苯基丙烯。
5.根据权利要求1至3之一所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：所述交联剂为苯乙烯或者甲基丙烯酸甲酯。
6.根据权利要求1至3之一所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：所述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。
7.根据权利要求6所述的岗石用不饱和聚酯树脂，其特征在于：所述苯酐与顺酐的摩尔比为4∶5。 
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