由玉米化工醇重组分制备植物基不饱和聚酯树脂研究

【摘要】长春大成集团植物基化工二元醇项目是国家发改委支持的项目。但是该工业化生产线上每年产生几万吨重组分。积压的重组分将产生环保问题,如不解决重组分的应用出路,将无法使该项目长久持续发展。本论文通过对大成集团提供的树脂醇E(重组分的一种)进行化学改性,提出可将树脂醇E制成不饱和聚酯树脂行业中的低聚体,以一定比例添加到一些制备低端不饱和聚酯树脂的反应体系,制备植物基不饱和聚酯树脂,从而能解决植物基化工醇大规模工业化生产中的重组分积压的难题。本项目得到了上海市2011年度支持振兴东北工业项目(编号：11195820700)。(1)本论文采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对树脂醇E的主要成分进行分析鉴定,然后将树脂醇E与邻苯二甲酸酐进行酯化反应得到低聚体,研究了不同反应条件对低聚体性能的影响,确定最佳反应工艺；同时采用FT-IR对低聚体的化学结构进行表征,并对低聚体的一些其它性质进行了测试。(2)在上述基础上,本论文将低聚体加入不饱和聚酯树脂反应体系进行反应,研究了不同聚合条件对树脂性能的影响,确定最佳聚合工艺；并采用FT-IR对树脂的化学结构进行表征。(3)本论文研究了不同引发剂和促进剂用量对树脂固化性能的影响,确定最佳固化工艺；并对不同低聚体加入量树脂的固化性能进行了讨论。(4)本论文研究了不同低聚体用量对树脂的力学性能、热稳定性等性能的影响。结果表明：(1)树脂醇E的主要成分为丙三醇(50.43%)、丁二醇(29.99%)、乙二醇(2.98%)、丙二醇(2.85%)以及水(0.04%)和其它成分(13.71%)；低聚体的最佳反应工艺为树脂醇E与邻苯二甲酸酐摩尔比为1.5：1,催化剂用量为物料质量的0.33%,反应温度和时间分别为180℃和3h。(2)树脂聚合反应的最佳工艺为催化剂用量为总物料的1%,聚合温度和时间分别为200℃和4.5h。(3)引发剂与促进剂的最佳用量为树脂质量的1.5%和1%,随着低聚体加入量的增加,树脂的固化速率降低。(4)树脂的拉伸强度较通用树脂低,弯曲强度和冲击强度优于通用树脂；树脂热稳定性与通用树脂相当,耐化学腐蚀性在低聚体用量适当时好于通用树脂,贮存性能劣于通用树脂。(5)综合考虑,当在现有要求不高的低端不饱和聚酯树脂产品中添加10～20wt%的低聚体时,树脂的各项性能仍能满足。
【作者】冯磊；
【导师】邹黎明；吴嘉麟；
【作者基本信息】东华大学，材料工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】树脂醇E；低聚体；不饱和聚酯树脂；

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