烯丙基醚改性不飽和聚酯3

    不飽和聚酯樹脂在常溫條件下固化時,由于其表面接觸到空氣中的氧氣,會造成表面發粘的現象,從而影響了制品的性能,使它的應用受到一定的限制,為了解決這一問題,可以在合成樹脂時,引入空干性基團的物質。理論和實踐均表明,分子結構中具有烯丙基醚功能團的材料,能賦予不飽和聚酯樹脂表面不發粘的特性。不飽和樹脂網專家介紹的空干性不飽和聚酯樹脂的合成分3個步驟進行:先是對苯二甲酸二甲酯與二元醇的酯交換反應,其次是加人馬來酸酐的酯化反應,后是加入三羥甲基丙烷二烯丙基醚的封端反應。為了便于比較,還采用類似的方法合成了鄰苯型、間苯型空干性不飽和聚酯樹脂,并對合成反應的條件進行了研究。
    三、結果與討論
    1、酯交換反應的特點
    (1)反應轉化率與時間的關系
    隨著反應的進行,反應體系不斷有甲醇蒸出,記下一定時間f蒸出的甲醇的體積兒,并計算出反應完全應蒸出甲醇的量y。,則反應的轉換率C:
C=Vt/V∞。
    得到的C-t圖見圖1。據不飽和樹脂網專家介紹,由圖1可以判斷反應的快慢。在反應進行80min時,轉化率已達到80%左右,柱溫開始下降,這是因為反應產生的甲醇量已經很小了,表現在圖上的是反應速度減慢。間苯二甲酸與二元醇的反應比較困難,這是因為間苯二甲酸的熔點很高(348.5℃),在反應溫度190℃下,反應體系是一個非均相的固液體系。AMOCO公司的生產方法是加入二月桂酸二丁基錫作為催化劑,但反應速度仍遠遠低于對苯二甲酸二甲酯與二元醇的酯交換反應速度,見表2所示。

時間/min
1.n(Zn(AC)2)/n(DMT)=5×10-3
2.n(Zn(AC)2)/n(DMT)=2×10-3
圖1對苯二甲酸二甲酯(DMT)與丙二醇交換轉化率隨時間的變化關系
表2 PA、IPA和DMI-與PG轉化率達80%N的時間


    由表2可以發現,對苯二甲酸二甲酯與丙二醇的反應速度,遠遠大于鄰苯二甲酸和間苯二甲酸與丙二醇的反應速度。
    (2)催化劑的選擇
    多金屬離子的鹽類都對酯交換反應有一定的催化作用。據不飽和樹脂網專家介紹,Tomita等人的研究表明,Pb2+、Zn2+具有高的催化活性。而對于同一金屬離子,不同負離子對酯交換反應速度的催化活性有如下的次序:醋酸鹽、烷氧化物>氧化物>鹵化物>硫酸鹽、磷酸鹽。因此,在實驗中選用的催化劑是醋酸鋅。它的催化效率比較高;價格便宜,方便易得,易于大規模生產;酯交換反應催化劑會被帶入終的產物中去,因而造成產物的顏色,而醋酸鋅近于無色,很好地達到了要求。