一种应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂的制作方法

本发明属于聚酯树脂，尤其涉及一种应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂。

背景技术：

1、导流罩，是装在汽车或牵引汽车的驾驶室顶部的空气导流装置，它的主要作用是可以有效地减小载汽车高速行驶时的空气阻力和降低燃油消耗。目前的导流罩已由整体式取代了原主翼与两侧组合的型式，正、侧面都压有设计精美的加强筋或在背面附加骨架,以承受汽车行驶时的风力；通常在导流罩生产的时候，使用热压成型装置对玻璃增强聚脂纤维热压成型，从而生产出导流罩。现有的导流罩模压符合材料在韧性、耐久性、环保性方面仍有不足，尤其是新能源汽车行业对该外壳材料的要求更高，车企尤其重视材料的耐压性和环保性，而导流罩材料的主要原料可选用不饱和聚酯树脂，具有很大优化改进空间。

2、不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸及二元醇通过缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。随着全球环境问题日益突出，人们对环保意识的提升越来越重视。环保型不饱和聚酯树脂在推动新能源汽车导流罩材料的应用、环保产业发展、促进可持续发展、改善人居环境和维护生态平衡方面具有重要的意义和价值。

技术实现思路

1、鉴于目前不饱和聚酯树脂的韧性、耐久性、环保性上的问题，本发明旨在提供一种应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂。

2、一种应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，按质量份数计包括如下组分：

3、180～280份不饱和二元酸、200～300份二元醇、300～500份苯乙烯、0.05～0.15份阻聚剂、0.3～2份催化剂、12～20份改性填充料、4～12份纳米钛白粉、2～5份添加剂、300～500份水。

4、进一步的，所述不饱和二元酸采用衣康酸、富马酸、邻苯二甲酸酐按质量比1：2～5：10～15的组合。

5、进一步的，所述二元醇选用1,2-丙二醇、新戊二醇、聚四亚甲基醚二醇按质量比3～7：1：8的组合。

6、进一步的，所述阻聚剂为邻甲基对苯二酚、对叔丁基对苯二酚中的任意一种。

7、进一步的，所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、单丁基氧化锡中的任意一种。

8、进一步的，所述改性填充料：玻璃纤维、亚麻纤维、竹炭纤维按质量比3～7：2：1的组合。

9、更进一步的，所述玻璃纤维的粒径为0.4～1微米、亚麻纤维的粒径为0.5～1微米、竹炭纤维的粒径为0.02～0.08微米。

10、进一步的，所述添加剂：按质量比4～8：1取环氧蓖麻油、碳纳米管混合；所述碳纳米管的粒径为0.1～0.5微米。

11、进一步的，所述不饱和聚酯树脂的制备包括如下步骤：

12、(1)按质量份数计，取180～280份不饱和二元酸、200～300份二元醇、300～500份苯乙烯、0.05～0.15份阻聚剂、0.3～2份催化剂、12～20份改性填充料、4～12份纳米钛白粉、2～5份添加剂、300～500份水；

13、(2)在氮气保护下，将不饱和二元酸和水混合，于80～110℃条件预热；加入二元醇，升温至120～130℃回流反应，加入阻聚剂、催化剂，缓慢升温至195～205℃，保温，加入添加剂；抽真空反应，获得聚酯；将聚酯降温至140～160℃，保温；加入苯乙烯，降温至60～70℃，加入改性填充料、纳米钛白粉，混合搅拌，得到可应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂。

14、进一步的，所述步骤(2)中升温至120～130℃回流反应过程的处理时间为2～3h，至反应物酸值至30～35mgkoh/g之间。

15、与现有技术相比，本发明的优势在于：

16、本发明采用三种不饱和二元酸和二元醇为主要合成原料，合成不饱和聚酯树脂主体，相较单一不饱和聚酯成分在性能上具有明显提升，分子间的位阻关系及基团协调配合，可显著提高应用于新能源汽车导流罩时的稳定性和耐用性；添加剂中的环氧化蓖麻油和碳纳米管的组合，可综合提升本不饱和聚酯体系的力学效果，环氧化蓖麻油携带的环氧基和羟基可与不饱和聚酯结合，得到更为稳定、抗外界应力的结构，又可提升体系组成间的结合力，另外，氧化蓖麻油也可发生自交联，提升共混物间的界面结合能力，构成稳定的相形态；添加的碳纳米管也可提供协同增韧效果；采用玻璃纤维、亚麻纤维、竹炭纤维配伍作改性填充料，三种纤维成分分散性佳，能够起到补强的作用，有利于改善增韧效果，提升整体的力学性能和抗冲击强度。

1.一种应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，按质量份数计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述不饱和二元酸采用衣康酸、富马酸、邻苯二甲酸酐按质量比1：2～5：10～15的组合。

3.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述二元醇选用1,2-丙二醇、新戊二醇、聚四亚甲基醚二醇按质量比3～7：1：8的组合。

4.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述阻聚剂为邻甲基对苯二酚、对叔丁基对苯二酚中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述催化剂为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、单丁基氧化锡中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述改性填充料：玻璃纤维、亚麻纤维、竹炭纤维按质量比3～7：2：1的组合。

7.根据权利要求6所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维的粒径为0.4～1微米、亚麻纤维的粒径为0.5～1微米、竹炭纤维的粒径为0.02～0.08微米。

8.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂的制备方法，其特征在于，所述添加剂：按质量比4～8：1取环氧蓖麻油、碳纳米管混合；所述碳纳米管的粒径为0.1～0.5微米。

9.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂的制备包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的应用于新能源汽车导流罩模压复合材料的生物基不饱和聚酯树脂，其特征在于，所述步骤(2)中升温至120～130℃回流反应过程的处理时间为2～3h，至反应物酸值至30～35mgkoh/g之间。