專利名稱：：聚酯樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及聚酯樹脂及其在底漆、主體填充物、粘合劑以及油灰中的應(yīng)用，所述底漆、主體填充物、粘合劑以及油灰用于對(duì)諸如汽車、船舶、農(nóng)業(yè)和航空交通工具以及工業(yè)設(shè)備的設(shè)備和交通工具進(jìn)行金屬與塑料基底的表面修復(fù)和表面修整。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)上，聚酯修復(fù)市場(chǎng)已經(jīng)在損傷修復(fù)領(lǐng)域中應(yīng)用明確的工藝。不飽和聚酯樹脂、底漆、填充物、粘合劑以及油灰被用于對(duì)損傷的區(qū)域覆蓋新表面和重新塑形。為了容易理解，術(shù)語"樹脂"將用于下面的描述中；然而，需要了解的是，該術(shù)語包括固化樹脂和預(yù)聚合物(未固化的樹脂)、底漆、填充物、粘合劑以及油灰。催化和應(yīng)用樹脂的方法既是一門科學(xué)也是一門藝術(shù)。這是部分由于非常少量的過氧化物硬化劑(催化劑)被用于適當(dāng)?shù)毓袒罅坎伙柡偷木埘渲９袒瘶渲淖罴堰^氧化物水平通常是大約1~3重量份/100重量份樹脂。樹脂和過氧化物被包裝在單獨(dú)的容器中，通常是填充物使用大罐(8盎司~55加侖)，過氧化物催化劑使用小管(0.25盎司~4盎司)。用戶將可變量的樹脂分配到杯中或者混合板上，并加入過氧化物催化劑，基本上推測(cè)出用于適當(dāng)催化的合適量。樹脂的不適當(dāng)催化的結(jié)果包括失去與基底的粘附、未固化的表面(有粘性的)、由于產(chǎn)生過多熱量而導(dǎo)致的樹脂破裂、未固化的樹脂有機(jī)物遷移到后續(xù)涂層中所導(dǎo)致的頂部涂層的變色、在出現(xiàn)紫外線或來自陽光或涂料烘焙系統(tǒng)的熱能的情況下除去未固化材料中的氣體所導(dǎo)致的頂部涂層浮泡及其他損傷、以及可能需要去除和修復(fù)替換的其他問題。以與不飽和聚酯樹脂的更合理混合比例形成過氧化物催化劑是困難的。標(biāo)準(zhǔn)的郭氧化苯甲酰和酮過氧化物使用增塑劑如鄰苯二曱酸酯作為載體。鄰苯二曱酸酯是非反應(yīng)性的，在商業(yè)應(yīng)用中占所述過氧化物催化劑最高達(dá)到大約50%。載體的非反應(yīng)性特征在每100份不飽和樹脂1.5~3份的水平下不會(huì)負(fù)面影響固化的性能，但是在高于每100份不飽和樹脂5份的水平下會(huì)破壞固化。本領(lǐng)域中需要一種聚酯樹脂組合物，其提供在樹脂和催化劑組分之間更均等的混合比例。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過提供一種用于雙組分樹脂系統(tǒng)的硬化劑組合物來滿足這一需求。該硬化劑包含活性載體和過氧化物催化劑。優(yōu)選地，所述硬化劑組合物具有超過6個(gè)月的保質(zhì)期。本發(fā)明的另一方面是雙組分聚酯樹脂系統(tǒng)。所述雙組分聚酯樹脂組合物包含硬化劑組合物，其含有反應(yīng)性載體和過氧化物催化劑；以及樹脂組合物，其含有反應(yīng)性聚合物、反應(yīng)性單體或其組合。再次，優(yōu)選地，所述硬化劑組合物具有超過6個(gè)月的保質(zhì)期。本發(fā)明的另一方面是制備聚酯樹脂組合物的方法。該方法包括提供一種硬化劑組合物，所述硬化劑組合物含有反應(yīng)性載體和過氧化物催化劑；提供一種樹脂組合物，所述樹脂組合物含有反應(yīng)性聚合物、反應(yīng)性單體或其組合，其中，所述硬化劑組合物的體積與所述樹脂組合物的體積的比例是大約1:10大約1:1;以及將所述硬化劑組合物和所述樹脂組合物以大約1:10大約1:1的體積比進(jìn)行混合，以形成聚酯樹脂組合物。具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括聚酯底漆、樹脂、填充物、粘合劑以及油灰，它們能夠用于金屬基底例如冷軋鋼、鍍鋅鋼和鋁，以及用于塑料基底例如聚酯、聚氨酯、聚烯烴、片狀模塑料(SMC)和塊狀模塑料(BMC)。目標(biāo)是確定用于催化劑的載體，該載體將不與催化劑發(fā)生反應(yīng)，并且能夠在出現(xiàn)過氧化物的條件下被穩(wěn)定化，而且它通過有效地與不飽和聚酯進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)、保持完整的固化而成為該系統(tǒng)中的反應(yīng)性組分。載體問題的理想解決方案是已經(jīng)作為不飽和聚酯系統(tǒng)一部分的材料。該材料應(yīng)當(dāng)具有合理的粘度，以實(shí)際應(yīng)用于分配和混合。另外，應(yīng)當(dāng)在存在過氧化物的條件下長期如超過6個(gè)月，或者超過1年或更長保持穩(wěn)定。本發(fā)明包括使用反應(yīng)性載體，而不是非反應(yīng)性載體，例如鄰苯二曱酸酯增塑劑。反應(yīng)性載體的使用極大地增加了混合物穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。它在該系統(tǒng)中是反應(yīng)性組分，但是在僅存在催化劑時(shí)能夠被穩(wěn)定化。優(yōu)選地，所述反應(yīng)性載體是未稀釋的低粘度的不飽和聚酯樹脂。該不飽和聚酯應(yīng)當(dāng)具有充分低的分子量，這樣在不存在反應(yīng)性稀釋劑時(shí)粘度是實(shí)用的。通常，該粘度低于大約IO，OOOcps。大部分不飽和聚酯在未稀釋的狀態(tài)下和在室溫下是固體物。然而，被設(shè)計(jì)為顏料分散的不飽和聚酯具有非常低的分子量。其例子包括未稀釋的低粘度的馬來酸酯基或富馬酸酯基的不飽和聚酯。在存在酮過氧化物和過氧化苯甲酰的條件下，它們能夠被有效地穩(wěn)定所希望的保質(zhì)期。如果與用活性稀釋劑充分稀釋的樹脂進(jìn)行組合，它們用最高達(dá)每100重量份樹脂或填充劑大約100重量份的催化劑分散水平提供了整體固化。精確檢測(cè)催化劑與樹脂混合比例的能力將降低或消除與不飽和聚酯修復(fù)產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)的最常見問題，并將提高所述產(chǎn)品對(duì)用戶約價(jià)值。本發(fā)明包括分散在反應(yīng)性載體，例如未稀釋的低分子量不飽和聚酯中的過氧化物催化劑用作雙組分樹脂系統(tǒng)的硬化劑方(hardenerside)的應(yīng)用。合適的未稀釋的不飽和聚酯包括但不限于短鏈的不飽和脂肪族二羧酸基聚酯。適當(dāng)?shù)亩替湹牟伙柡椭咀宥人峄埘グǖ幌抻隈R來酸酯和富馬酸酯，其粘度在大約100cps-10000cps的范圍內(nèi)，通常為大約100cps大約2,000cps。適當(dāng)?shù)倪^氧化物催化劑包括但不限于酮過氧化物、枯基過氧氫、過氧化二苯曱酰、過氧化酯類、過氧縮酮和過氧化二^f灰酸鹽類。適當(dāng)?shù)耐^氧化物包括但不限于曱基乙基酮過氧化物、2，4-戊二酮過氧化物、曱基異丁基酮過氧化物、乙?；^氧化物、環(huán)己酮過氧化物。所述硬化劑方還可以包含填充物例如滑石、碳酸鹽、顏料、流變改進(jìn)劑、微球體、顏料濕潤和分散劑、石蠟(parrafms)和纖維增強(qiáng)物(fiberreinforcements)。所述系統(tǒng)的樹脂方可以包括反應(yīng)性聚合物、或單體、或者兩者的組合。適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)性聚合物包括但不限于不飽和聚酯、乙烯酯以及環(huán)氧-聚酯與丙烯酸酯-聚酯的混合物系統(tǒng)，它們都通過自由基機(jī)制進(jìn)行聚合。適當(dāng)?shù)膯误w包括但不限于苯乙烯、乙烯基曱苯、其它的曱基苯乙烯單體、曱基丙烯酸甲酯和其它的丙烯酸酯單體。所述樹脂方還可以包括填充劑，例如滑石、碳酸鹽、顏料、流變改進(jìn)劑、微球體、顏料濕潤和分散劑、石蠟(parrafins)和纖維增強(qiáng)物。所述填充劑可以包含于硬化劑方和樹脂方，以使兩種組合物的體積近似相同。硬化劑方的體積與樹脂方的體積的比例通常為大約1:10大約1:1,典型的是大約1:10大約1:2。用該范圍內(nèi)的體積比例，非常容易為所使用的樹脂的量提供適量的硬化劑，這消除了現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的推測(cè)工作?？刂泼恳环降捏w積將允許使用混合管涂布機(jī)(applicator),例如雙筒混合管。所述雙筒混合管涂布機(jī)在一側(cè)具有硬化劑組合物，在另一側(cè)具有樹脂組合物。柱塞以適當(dāng)?shù)牧糠峙渌鲇不瘎┖蜆渲M合物，使他們能夠被混合和涂覆。為了更容易地理解本發(fā)明，參考下面的實(shí)施例，這些實(shí)施例是為了說明本發(fā)明，但不限制其范圍。實(shí)施例實(shí)施例1使用不同的反應(yīng)性載體1-未用單體稀釋的短鏈的雙丙甘醇(DPG)馬來酸酯；2-二聚季戊四醇五丙烯酸酯單體；以及3-雙酚A二環(huán)氧甘油醚，制備所述系統(tǒng)的硬化劑(過氧化物分散)方。使用兩種含有9%反應(yīng)性氧的甲基乙基酮過氧化物溶液(1和2)，以及50%的過氧化苯曱酰糊(3)。還測(cè)試了抗氧化劑2，6-二叔丁基-n,n-二甲基氨基-對(duì)甲酚(1)。原料ABCDEF反應(yīng)性載體185.779.062.862.7反應(yīng)性載體253.253.2反應(yīng)性載體318.818.814.814.8過氧化物114,321.022.422.4過氧化物228.0過氧化物328.0抗氧化劑0.02總計(jì)100100100100100100保質(zhì)期穩(wěn)定性>1200天>1200天7天20天〉1200天>1200天樣品被保持在環(huán)境溫度下。所有的數(shù)值由重量百分比表示。丙烯酸酯單體(配方C和D)的使用破壞了具有過氧化苯曱酰和曱基乙基酮過氧化物的混合物的穩(wěn)定性。在不存在額外的抗氧化劑或穩(wěn)定劑的情況下，酮過氧化物在低粘度的未稀釋的不飽和聚酯中是穩(wěn)定的，達(dá)到超過3年的保質(zhì)期。實(shí)施例2進(jìn)行研究，以確定過氧化苯甲酰在未用單體稀釋的短鏈DPG馬來酸酯(反應(yīng)性載體1)中的穩(wěn)定性。還測(cè)試了額外的抗氧化劑2,6-二叔丁基-對(duì)曱酚(BHT)(2)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>樣品被保持在環(huán)境溫度下。所有的凝:值由重量百分比表示。正如所預(yù)料的，對(duì)照(配方D)具有最低的穩(wěn)定性，在加入抗氧化劑時(shí)穩(wěn)定性提高。兩種抗氧化劑的組合(配方C)表現(xiàn)出優(yōu)異的結(jié)果?；谠摐y(cè)試，可能的是，所述過氧化苯曱酰系統(tǒng)能夠被成功地穩(wěn)定接近1年以及可能更長的時(shí)期。實(shí)施例3設(shè)計(jì)該測(cè)試，以測(cè)試堿石灰硼硅酸鹽微球體作為填充劑對(duì)所述硬化劑組合物的影響。玻璃孩t球體的使用允許所述硬化劑組合物相對(duì)于雙組分系統(tǒng)的樹脂組合物大幅度提高體積。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>樣品被保持在環(huán)境溫度下。所有的數(shù)值由重量百分比表示。這些結(jié)果顯示出，在存在填充劑如微球體的情況下，所述過氧化物可以在未稀釋的低粘度的不飽和聚酯樹脂中被穩(wěn)定化。實(shí)施例4下表顯示的是不同混合比例的典型樣品配方。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>所有的數(shù)值由重量百分比表示。已經(jīng)參考具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯而易見的是可以進(jìn)行修改和變化，而不偏離后附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍。更具體地，盡管本發(fā)明的某些方面此處被認(rèn)為是優(yōu)選的或者特別有利的，但期望本發(fā)明不必要被限定為本發(fā)明的這些優(yōu)選方法。權(quán)利要求是權(quán)利要求1.一種用于雙組分樹脂系統(tǒng)的硬化劑組合物，基本上由以下來組成包含未稀釋的不飽和聚酯的反應(yīng)性載體；過氧化物催化劑；以及任選地，至少一種填充劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬化劑組合物，其中，所述硬化劑組合物具有超過6個(gè)月的保質(zhì)期。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬化劑組合物，其中，所述未稀釋的不飽和聚酯包括短鏈的不飽和脂肪族二羧酸基聚酯。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硬化劑組合物，其中，所述短鏈的不飽和脂肪族二羧酸基聚酯包括馬來酸酯基聚酯或富馬酸酯基聚酯。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硬化劑組合物，其中，所述馬來酸酯基聚酯或富馬酸酯基聚酯具有在大約100cps大約10,000cps范圍內(nèi)的粘度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬化劑組合物，其中，所述過氧化物催化劑選自酮過氧化物、枯基過氧化氫、過氧化二苯甲酰、過氧化酯類、過氧縮酮和過氧化二碳酸鹽類。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硬化劑組合物，其中，所述過氧化物催化劑是選自甲基乙基酮過氧化物、2,4-戊二酮過氧化物、曱基異丁基酮過氧化物、乙酰基丙酮過氧化物、環(huán)己酮過氧化物的酮過氧化物。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬化劑組合物，其中，所述至少一種填充劑選自滑石、碳酸鹽、顏料、流變改進(jìn)劑、微球體、顏料濕潤和分散劑、石蠟和纖維增強(qiáng)物或其組合。全文摘要本發(fā)明提供一種用于雙組分樹脂系統(tǒng)的硬化劑組合物。所述硬化劑組合物包含反應(yīng)性載體、過氧化物催化劑。所述硬化劑組合物可以具有超過6個(gè)月的保質(zhì)期。本發(fā)明還公開了一種雙組分聚酯樹脂系統(tǒng)以及制備聚酯樹脂組合物的方法。文檔編號(hào)C08K5/14GK101233179SQ200680028413公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2006年7月7日優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日發(fā)明者杰弗里·安德魯·雷諾茲申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司