一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂及其制備方法。本發(fā)明方法以活性氧化鎂為原料，用有機(jī)酸為包覆改性劑，無(wú)水乙醇為溶劑，采用噴灑、攪拌的形式對(duì)活性氧化鎂進(jìn)行表面改性，得到增稠專(zhuān)用的氧化鎂粉體。本發(fā)明對(duì)活性氧化鎂粉體表面進(jìn)行包覆改性，使活性氧化鎂粉體表面包覆一層有機(jī)膜，從而達(dá)到減緩活性氧化鎂直接與不飽和聚酯樹(shù)脂參與作用的時(shí)間，起到控制增稠的作用。本方法制備的氧化鎂保持了氧化鎂作為增稠劑的特性，同時(shí)增加了對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼增稠過(guò)程中年度變化的控制作用，避免了不飽和聚酯樹(shù)脂加入增稠劑后過(guò)快增稠的現(xiàn)象。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼增稠專(zhuān)用氧化鎂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酯樹(shù)脂可分為兩種:一種是飽和聚酯樹(shù)脂，分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有非芳族的不飽和鍵，是一種熱塑性樹(shù)脂。另一種是不飽和聚酯樹(shù)脂，分子結(jié)構(gòu)中含有非芳族的不飽和鍵，具有化學(xué)增稠性，可用引發(fā)劑引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)而成為一種熱固性塑料。不飽和聚酯樹(shù)脂固化后力學(xué)性能偏低，若用玻璃纖維增強(qiáng)，則可形成一種質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕、電絕緣等諸多優(yōu)良性能的物質(zhì)，俗稱(chēng)玻璃鋼。
[0003]玻璃鋼是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的復(fù)合材料。玻璃鋼的化學(xué)增稠是片狀模塑料生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，若稠化太快，則玻璃纖維難以浸透，材料的流動(dòng)性差，模壓時(shí)容易缺料或模具磨損；若稠化太慢，則模壓時(shí)容易樹(shù)脂流失，導(dǎo)致力學(xué)性能不穩(wěn)定。因此，增稠物質(zhì)的研究至關(guān)重要。
[0004]目前增稠劑主要是周期表上IIA族堿金屬氧化物或氫氧化物和異氰酸酯，但異氰酸酯為劇毒物，對(duì)鐵、鋼、鋅、錫和銅等金屬有腐蝕性；氧化鈣對(duì)空氣潮濕度比較敏感，一般不用；氧化鎂是目前 應(yīng)用最多的化學(xué)增稠劑，具有增稠速度快、原料來(lái)源廣等諸多優(yōu)點(diǎn)。但氧化鎂的活性對(duì)樹(shù)脂糊的增稠有較大的影響，若氧化鎂的活性低，則增稠過(guò)程較慢，不能滿(mǎn)足工藝要求；若活性太高，則增稠過(guò)程太快，使部分玻璃纖維不能完全浸透。而氧化鎂的活性值在貯存過(guò)程中會(huì)受到空氣中水分和二氧化碳的影響，生成堿式碳酸鎂而失去活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂及其制備方法。本發(fā)明可解決玻璃鋼成型過(guò)程中直接加入活性氧化鎂后早期稠化速度快、而氫氧化鎂稠化速度慢的問(wèn)題，可對(duì)增稠過(guò)程不同時(shí)期樹(shù)脂糊的粘度進(jìn)行控制，達(dá)到最佳的工業(yè)生產(chǎn)條件。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決:
[0007]—種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，它以活性氧化鎂為原料，使用包覆改性劑對(duì)活性氧化鎂表面進(jìn)行包覆改性，得到玻璃鋼成型過(guò)程中用于增稠的不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂；所述包覆改性劑為長(zhǎng)鏈飽和烷基酸、不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸、飽和脂肪酸和長(zhǎng)碳鏈烷基苯磺酸中的一種；所述活性氧化鎂與包覆改性劑的質(zhì)量比為20:1-200:1，所述活性氧化鎂原料的吸碘值為40-150mgI2/gMg0，所述活性氧化鎂原料的水含量為
0.2%-2.0%。
[0008]優(yōu)選的，所述活性氧化鎂原料的吸碘值為80_120mgI2/gMg0。
[0009]優(yōu)選的，所述活性氧化鎂原料的水含量為0.2%-1.0%。
[0010]優(yōu)選的，所述長(zhǎng)碳鏈烷基苯磺酸為C11-C18的烷基苯磺酸。[0011]一種制備上述不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的方法，包括以下步驟:
[0012]a、取活性氧化鎂置于高速攪拌混合反應(yīng)器中，標(biāo)為物質(zhì)A;所述活性氧化鎂原料中氧化鎂純度為80-98%，吸碘值為40-150mgI2/gMg0，水含量為0.2%_2.0% ；
[0013]b、按照包覆改性劑與無(wú)水乙醇的重量配比為1:5-30，將包覆改性劑溶于無(wú)水乙醇中，得到含包覆改性劑的乙醇溶液，標(biāo)為物質(zhì)B ；
[0014]C、開(kāi)動(dòng)高速攪拌混合反應(yīng)器上的攪拌器，使物質(zhì)A在攪拌下處于高速混合狀態(tài)，這時(shí)將物質(zhì)B以噴霧的形式噴灑到混合反應(yīng)器中的物質(zhì)A上，使物質(zhì)B快速與物質(zhì)A顆粒均勻地接觸，物質(zhì)B加料完畢后繼續(xù)在恒溫下攪拌半個(gè)小時(shí)，反應(yīng)溫度為40°C -1OO0C，得到表面包覆改性的氧化鎂粉體，即不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，所述物質(zhì)A與物質(zhì)B的重量比為20:1-200:1。
[0015]優(yōu)選的，所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，所述步驟c中反應(yīng)溫度為50°C -70°C。
[0016]優(yōu)選的，所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，所述步驟b中包覆改性劑與無(wú)水乙醇的重量配比為1:10-20。[0017]優(yōu)選的，所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，所述步驟c中物質(zhì)A與物質(zhì)B的重量比為100:1-150:1。
[0018]優(yōu)選的，所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，所述高速攪拌混合反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速為1000r/min。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的突出的實(shí)質(zhì)性?xún)?yōu)點(diǎn)為:
[0020]本發(fā)明所述的氧化鎂不僅保留了氧化鎂作為增稠劑的特性，同時(shí)增加了對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼增稠過(guò)程中年度變化的控制作用，避免了不飽和聚酯樹(shù)脂加入增稠劑后過(guò)快增稠的現(xiàn)象，可以很好的解決后續(xù)模壓時(shí)的成型問(wèn)題。
[0021]并且本發(fā)明可解決玻璃鋼成型過(guò)程中直接加入活性氧化鎂后早期稠化速度快、而氫氧化鎂稠化速度慢的問(wèn)題，可對(duì)增稠過(guò)程不同時(shí)期樹(shù)脂糊的粘度進(jìn)行控制，達(dá)到最佳的工業(yè)化生產(chǎn)條件。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明方法制造的各種不同氧化鎂的增稠過(guò)程黏度變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0024]如圖1是本發(fā)明方法制造的各種不同氧化鎂的增稠過(guò)程黏度變化圖。其中圖1種的曲線①為不飽和聚酯樹(shù)脂直接加入未改性的活性氧化鎂后的年度變化曲線。從曲線①可以看出，加入活性氧化鎂后不飽和聚酯樹(shù)脂粘度增加很快，在較短的時(shí)間內(nèi)粘度升高到最大值 9018Pa.S。
[0025]實(shí)施例1
[0026]a取100g吸碘值在60mgI2/gMg0的活性氧化鎂(邢臺(tái)鎂神化工產(chǎn)品)，其含水量在
0.3%，氧化鎂純度為90%，標(biāo)為物質(zhì)A，放入1000r/min的高速攪拌混合反應(yīng)器中。
[0027]b稱(chēng)取2.5g包覆改性劑C18長(zhǎng)鏈烷基酸，將包覆改性劑溶于45mL的無(wú)水乙醇中，得到含包覆改性劑的乙醇溶液，標(biāo)為物質(zhì)B。
[0028]c開(kāi)動(dòng)高速攪拌混合反應(yīng)器上的攪拌器，使物質(zhì)A在攪拌下處于高速混合狀態(tài)。這時(shí)將物質(zhì)B以噴霧的形式噴灑到反應(yīng)器中的物質(zhì)A，使B快速與A顆粒均勻地接觸，物質(zhì)B加料完畢后繼續(xù)在65°C恒溫下攪拌半個(gè)小時(shí)，得到表面包覆改性的氧化鎂粉體，即不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂。
[0029]用燒杯取100g不飽和聚酯樹(shù)脂糊，取2g改性的氧化鎂倒入樹(shù)脂糊中，混合均勻。將燒杯放入35°C水浴中，用粘度計(jì)測(cè)量黏度的變化。黏度變化如附圖1中②號(hào)曲線，在加入改性后的氧化鎂后，樹(shù)脂糊早期的黏度沒(méi)有較大的變化，23min后黏度出現(xiàn)較大幅度的增加，對(duì)樹(shù)脂糊的增稠起到了較好的控制作用。
[0030]實(shí)施例2
[0031]a取100g吸碘值在100mgI2/gMg0的活性氧化鎂(邢臺(tái)鎂神化工產(chǎn)品)，其含水量在
0.5%，氧化鎂純度為92%，標(biāo)為物質(zhì)A，放入高速攪拌混合反應(yīng)器中。
[0032]b稱(chēng)取2g包覆改性劑C12不飽和烷基脂肪酸，將包覆改性劑溶解于40mL的無(wú)水乙醇中，得到含包覆改性劑的乙醇溶液，標(biāo)為物質(zhì)B。
[0033]c開(kāi)動(dòng)高速攪拌混合反應(yīng)器上的攪拌器，使物質(zhì)A在攪拌下處于高速混合狀態(tài)。這時(shí)將物質(zhì)B以噴霧的形式噴灑到反應(yīng)器中的物質(zhì)A，使B快速與A顆粒均勻地接觸，物質(zhì)B加料完畢后繼續(xù)在75°C恒溫下攪拌半個(gè)小時(shí)，得到表面包覆改性的氧化鎂粉體，即不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂。
[0034]用燒杯取100g不飽和聚酯樹(shù)脂糊，取3g改性的氧化鎂倒入樹(shù)脂糊中，混合均勻。將燒杯放入35°C水浴中，用粘度計(jì)測(cè)量黏度的變化。黏度變化如附圖1中③號(hào)曲線，在加入改性后的氧化鎂后，樹(shù)脂糊12min前的黏度增長(zhǎng)幅度緩慢，12min后黏度出現(xiàn)較大幅度的增加，對(duì)樹(shù)脂糊的增稠起到了 12min的控制作用。
[0035]實(shí)施例3
[0036]a取100g吸碘值在40mgI2/gMg0的活性氧化鎂(邢臺(tái)鎂神化工產(chǎn)品)，其含水量在1%，氧化鎂純度為85%，標(biāo)為物質(zhì)A，放入高速攪拌混合反應(yīng)器中。
[0037]b稱(chēng)取1.8g包覆改性劑C12飽和烷基脂肪酸，將包覆改性劑溶于20mL的無(wú)水乙醇中，得到含包覆改性劑的乙醇溶液，標(biāo)為物質(zhì)B。
[0038]c開(kāi)動(dòng)高速攪拌混合反應(yīng)器上的攪拌器，使物質(zhì)A在攪拌下處于高速混合狀態(tài)。這時(shí)將物質(zhì)B以噴霧的形式噴灑到反應(yīng)器中的物質(zhì)A，使B快速與A顆粒均勻地接觸，物質(zhì)B加料完畢后繼續(xù)在60°C恒溫下攪拌半個(gè)小時(shí)，得到表面包覆改性的氧化鎂粉體，即不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂。
[0039]用燒杯取100g不飽和聚酯樹(shù)脂糊，取2g改性的氧化鎂倒入樹(shù)脂糊中，混合均勻。將燒杯放入35°C水浴中，用粘度計(jì)測(cè)量黏度的變化。黏度變化如附圖1中④號(hào)曲線，樹(shù)脂糊在加入改性后的氧化鎂后，對(duì)黏度的變化起到了 5min的控制作用。
【權(quán)利要求】
1.一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，其特征是，它以活性氧化鎂為原料，使用包覆改性劑對(duì)活性氧化鎂表面進(jìn)行包覆改性，得到玻璃鋼成型過(guò)程中用于增稠的不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂；所述包覆改性劑為長(zhǎng)鏈飽和烷基酸、不飽和長(zhǎng)鏈脂肪酸、飽和脂肪酸和長(zhǎng)碳鏈烷基苯磺酸中的一種；所述活性氧化鎂與包覆改性劑的質(zhì)量比為20:1-200:1，所述活性氧化鎂原料的吸碘值為40-150mgI2/gMg0，所述活性氧化鎂原料的水含量為 0.2%-2.0%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，其特征是，所述活性氧化鎂原料的吸碘值為80-120mgI2/gMg0。
3.如權(quán)利要求1所述的一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，其特征是，所述活性氧化鎂原料的水含量為0.2%-1.0%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，其特征是，所述長(zhǎng)碳鏈烷基苯磺酸為C11-C18的烷基苯磺酸。
5.一種制備如權(quán)利要求1所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的方法，其特征是，包括以 下步驟: a、取活性氧化鎂置于高速攪拌混合反應(yīng)器中，標(biāo)為物質(zhì)A;所述活性氧化鎂原料中氧化鎂純度為80-98%，吸碘值為40-150mgI2/gMg0，水含量為(λ 2%-2.0% ； b、按照包覆改性劑與無(wú)水乙醇的重量配比為1:5-30，將包覆改性劑溶于無(wú)水乙醇中，得到含包覆改性劑的乙醇溶液，標(biāo)為物質(zhì)B ； C、開(kāi)動(dòng)高速攪拌混合反應(yīng)器上的攪拌器，使物質(zhì)A在攪拌下處于高速混合狀態(tài)，這時(shí)將物質(zhì)B以噴霧的形式噴灑到混合反應(yīng)器中的物質(zhì)A上，使物質(zhì)B快速與物質(zhì)A顆粒均勻地接觸，物質(zhì)B加料完畢后繼續(xù)在恒溫下攪拌半個(gè)小時(shí)，反應(yīng)溫度為40°C -1OO0C，得到表面包覆改性的氧化鎂粉體，即不飽和聚酯樹(shù)脂玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂，所述物質(zhì)A與物質(zhì)B的重量比為 20:1-200:1。
6.如權(quán)利要求5所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，其特征是，所述步驟c中反應(yīng)溫度為50°C -70°C。
7.如權(quán)利要求5所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，其特征是，所述步驟b中包覆改性劑與無(wú)水乙醇的重量配比為1:10-20。
8.如權(quán)利要求5所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，其特征是，所述步驟c中物質(zhì)A與物質(zhì)B的重量比為100:1-150:1。
9.如權(quán)利要求5所述的不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)玻璃鋼專(zhuān)用氧化鎂的制備方法，其特征是，所述高速攪拌混合反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速為1000r/min。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK103923491SQ201410145412
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】胡永琪, 李飛龍, 孫孟勇, 劉潤(rùn)靜, 崔繼超, 劉亞青, 崔蕊, 張曉飛 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué), 邢臺(tái)市鎂神化工有限公司