烯丙基醚改性不饱和聚酯3

    不饱和聚酯树脂在常温条件下固化时,由于其表面接触到空气中的氧气,会造成表面发粘的现象,从而影响了制品的性能,使它的应用受到一定的限制,为了解决这一问题,可以在合成树脂时,引入空干性基团的物质。理论和实践均表明,分子结构中具有烯丙基醚功能团的材料,能赋予不饱和聚酯树脂表面不发粘的特性。不饱和树脂网专家介绍的空干性不饱和聚酯树脂的合成分3个步骤进行:先是对苯二甲酸二甲酯与二元醇的酯交换反应,其次是加人马来酸酐的酯化反应,后是加入三羟甲基丙烷二烯丙基醚的封端反应。为了便于比较,还采用类似的方法合成了邻苯型、间苯型空干性不饱和聚酯树脂,并对合成反应的条件进行了研究。
    三、结果与讨论
    1、酯交换反应的特点
    (1)反应转化率与时间的关系
    随着反应的进行,反应体系不断有甲醇蒸出,记下一定时间f蒸出的甲醇的体积儿,并计算出反应完全应蒸出甲醇的量y。,则反应的转换率C:
C=Vt/V∞。
    得到的C-t图见图1。据不饱和树脂网专家介绍,由图1可以判断反应的快慢。在反应进行80min时,转化率已达到80%左右,柱温开始下降,这是因为反应产生的甲醇量已经很小了,表现在图上的是反应速度减慢。间苯二甲酸与二元醇的反应比较困难,这是因为间苯二甲酸的熔点很高(348.5℃),在反应温度190℃下,反应体系是一个非均相的固液体系。AMOCO公司的生产方法是加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂,但反应速度仍远远低于对苯二甲酸二甲酯与二元醇的酯交换反应速度,见表2所示。

时间/min
1.n(Zn(AC)2)/n(DMT)=5×10-3
2.n(Zn(AC)2)/n(DMT)=2×10-3
图1对苯二甲酸二甲酯(DMT)与丙二醇交换转化率随时间的变化关系
表2 PA、IPA和DMI-与PG转化率达80%N的时间


    由表2可以发现,对苯二甲酸二甲酯与丙二醇的反应速度,远远大于邻苯二甲酸和间苯二甲酸与丙二醇的反应速度。
    (2)催化剂的选择
    多金属离子的盐类都对酯交换反应有一定的催化作用。据不饱和树脂网专家介绍,Tomita等人的研究表明,Pb2+、Zn2+具有高的催化活性。而对于同一金属离子,不同负离子对酯交换反应速度的催化活性有如下的次序:醋酸盐、烷氧化物>氧化物>卤化物>硫酸盐、磷酸盐。因此,在实验中选用的催化剂是醋酸锌。它的催化效率比较高;价格便宜,方便易得,易于大规模生产;酯交换反应催化剂会被带入终的产物中去,因而造成产物的颜色,而醋酸锌近于无色,很好地达到了要求。