CN110396176A - 一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用。本发明首先利用2‑甲基烯丙醇与马来酸酐反应生成甲基烯丙醇化马来酸半酯产物;然后在催化剂的存在下,利用生成的甲基烯丙醇化马来酸半酯产物对环氧油脂进行改性,生成植物油基类环氧丙烯酸酯预聚体;最后加入乙烯基稀释单体,分散均匀得到终产物。所制备的环氧油脂基光固化树脂具有良好的力学、热学及涂膜性能,可用作木器、金属等表面涂层的基体树脂应用。本发明工艺简单、环保,原料来自于可再生资源,因此具有较好的社会经济价值。

Description

一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于光固化材料领域,具体涉及到一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和在光固化涂料中的应用。
背景技术
紫外光(Ultraviolet,简称UV)固化技术具有无惰性溶剂挥发、固化时间短、可低温固化等传统固化技术不可比拟的优点,被称为新一代绿色工艺,目前该技术已在涂料、油墨、粘合剂等高分子材料领域获得快速发展和长足进步,已形成新的高附加值产业。目前,几乎所有的光固化树脂都来源于化石资源。受地球石化资源储存日益下降和环境污染等双重影响,以天然可再生资源为原料来合成聚合物材料逐渐受到了人们的重视。在众多天然可再生资源中,天然油脂由于价格低廉、结构特色明显且本身具有一定的降解性而备受青睐。因此,以天然油脂合成光固化树脂主要成分的研究日益增多。
植物油基环氧丙烯酸酯是植物油基光固化材料中用量最大、应用最广的一类光敏预聚体,其制备方法主要是利用丙烯酸对环氧化油脂进行开环改性得来。最常见的环氧丙烯酸酯为环氧大豆油丙烯酸酯(Acrylated Epoxidized Soybean Oil,简称AESO)。一般说来,植物油基环氧丙烯酸酯制备容易、污染少、能耗低,然而目前研究所得的植物油基环氧丙烯酸酯的碳碳(C=C)官能度不高,导致相应光固化材料交联密度低,刚硬度不足。另外,其合成工艺中低分子量的丙烯酸类化合物的使用对人体、环境等伤害较大。针对这些问题,近年来一些专家学者利用其它低分子量化合物替代丙烯酸对环氧油脂进行开环改性,制备了新型的类似于环氧丙烯酸酯的预聚体,简称类环氧丙烯酸酯(Progress in OrganicCoatings 2013,76:78–85;涂料工业2013,43(1):49-52;ACS Sustainable Chemistry&Engineering 2017,5,1228-1236)。从结果来看,虽然部分问题得到了一定的改善,但是并没有一项工作能够针对所有的问题都存在明显的效果。
发明内容
解决的技术问题:本发明的目的旨在克服现有植物油基环氧丙烯酸酯类树脂官能度不高、刚硬度不足,以及合成过程中丙烯酸类化合物存在较大的挥发等缺陷,提供一种操作容易、产品质量稳定的植物油基类环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法和应用。本发明无需使用溶剂、挥发性物质极少,符合现代化工的绿色发展要求。
技术方案:一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,制备步骤为:(1)在反应器中加入2-甲基烯丙醇、马来酸酐和阻聚剂,所述2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为(1-1.2):1,阻聚剂用量为原料总重量的0.01~0.1%,搅匀后加热至80~130℃反应4~8h;利用减压蒸馏的方法除去未反应的小分子,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯产物;(2)继续往反应器中加入环氧化植物油、催化剂和阻聚剂,搅拌并升温至80~130℃,反应时间为5~8h,生成植物油基类环氧丙烯酸酯;所述甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油中的环氧基团摩尔比为(0.8-1.2):1.1;催化剂用量为环氧化植物油与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的0.5~3%;阻聚剂用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油总重量的0.01~0.1%;(3)往生成的植物油基类环氧丙烯酸酯中加入乙烯基单体,乙烯基单体的用量为植物油基类环氧丙烯酸酯质量的20%~60%,搅拌均匀,得到植物油基类环氧丙烯酸酯树脂。
优选的,步骤(1)中所述的2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1。
优选的,步骤(1)中所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基对甲基苯酚中的至少一种,阻聚剂用量为原料总重量的0.05%。
优选的,步骤(2)中所述的环氧化植物油为环氧大豆油、环氧橡胶籽油、环氧亚麻油、环氧菜籽油、环氧桐油、环氧棕榈油、环氧光皮树果油、环氧葵花籽油、环氧棉花籽油、环氧油酸甲酯、环氧亚油酸甲酯、环氧亚麻酸甲酯中的至少一种。
优选的,步骤(2)中所述甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油中的环氧基团摩尔比为1:1.1。
优选的,步骤(2)中所述的催化剂为对甲苯磺酸、N,N-二甲基苄胺、三苯基膦、1-甲基咪唑、钛酸四丁酯中的至少一种,用量为环氧化油脂与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的1%。
优选的,步骤(2)中所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基对甲基苯酚中至少一种,用量为环氧化植物油与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的0.05%。
优选的,步骤(3)中所述的乙烯基单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基烯丙醇、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种,用量为所得预聚体质量的30%。
上述方法制备得到的植物油基类环氧丙烯酸酯树脂。
上述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂在制备木器、金属表面涂层产品中的应用。
有益效果:(1)本发明所合成的植物油基类环氧丙烯酸酯树脂中预聚体官能度高,因此固化后材料的交联密度较高,刚硬度、耐热性及涂膜性能优良,可用于光固化涂料。(2)本发明所使用的合成方法为先通过2-甲基烯丙醇与马来酸酐反应生成双官能度的羧基化物,再利用该羧基化物对环氧植物油改性,避免了使用易挥发且不易去除的丙烯酸类化合物,因此终产物中几乎无挥发性产物,刺激性大大降低。(3)采用两步合成工艺,可集中在一锅中反应,操作容易,工艺简单且产品质量稳定,易于工业扩大生产。
附图说明
图1为植物油基类环氧丙烯酸酯预聚体的FT-IR谱;
图2为植物油基类环氧丙烯酸酯预聚体的合成路线。
具体实施方式
本发明下面的实施例仅作为本发明内容的进一步说明,不能作为本发明的限定内容或范围。下面结合实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对苯二酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至90℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧大豆油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧大豆油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧大豆油总重量的1%)和阻聚剂对苯二酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧大豆油总重量的0.05%),搅拌并升温至90℃,反应5h,得到豆油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的豆油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的40%),搅拌均匀,得到豆油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例2
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.2:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至90℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧橡胶籽油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧橡胶籽油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂N,N-二甲基苄胺(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧橡胶籽油总重量的2%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧橡胶籽油总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到橡胶籽油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的橡胶籽油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的50%),搅拌均匀,得到橡胶籽油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例3
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对苯二酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.1%),放入油浴锅中,加热至100℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧亚麻油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂1-甲基咪唑(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻油总重量的2%)和阻聚剂对苯二酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻油总重量的0.1%),搅拌并升温至120℃,反应5h,得到亚麻油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的亚麻油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的60%),搅拌均匀,得到亚麻油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例4
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1:1),以及阻聚剂对苯醌(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.01%),放入油浴锅中,加热至110℃反应4h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧菜籽油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧菜籽油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂N,N-二甲基苄胺(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧菜籽油总重量的1.5%)和阻聚剂对苯二酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧菜籽油总重量的0.01%),搅拌并升温至100℃,反应6h,得到菜籽油基环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的菜籽油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的40%)和光引发剂(用量为所得预聚体质量的1.5%),搅拌均匀,得到菜籽油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例5
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至120℃反应3h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧桐油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧桐油上的环氧基团摩尔比为1.1:1)、催化剂钛酸四丁酯(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧桐油总重量的3%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧桐油总重量的0.05%),搅拌并升温至120℃,反应2h,得到桐油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的桐油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的50%),搅拌均匀,得到桐油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例6
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对苯醌(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至100℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧棕榈油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧大豆油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂N,N-二甲基苄胺(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧大豆油总重量的2%)和阻聚剂对苯醌(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧棕榈油总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到棕榈油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的棕榈油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的50%),搅拌均匀,得到棕榈油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例7
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对苯二酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至100℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧光皮树果油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧光皮树果油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂N,N-二甲基苄胺(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧光皮树果油总重量的2%)和阻聚剂对苯二酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧光皮树果油总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到光皮树果油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的橡胶籽油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的40%),搅拌均匀,得到光皮树果油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例8
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至80℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧葵花籽油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧葵花籽油上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧葵花籽油总重量的1%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧葵花籽油总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到葵花籽油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的葵花籽油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的50%),搅拌均匀,得到葵花籽油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例9
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.1%),放入油浴锅中,加热至100℃反应2h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧棉花籽油(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧棉花籽油上的环氧基团摩尔比为1.1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧棉花籽油总重量的2%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧棉花籽油总重量的0.1%),搅拌并升温至120℃,反应3h,得到棉花籽油基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的棉花籽油基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的甲基丙烯酸羟乙酯单体(用量为所得预聚体质量的50%),搅拌均匀,得到棉花籽油基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例10
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.2:1),以及阻聚剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至100℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧油酸甲酯(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧油酸甲酯上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧油酸甲酯总重量的1%)和阻聚剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧油酸甲酯总重量的0.05%),搅拌并升温至120℃,反应3h,得到油脂基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的油脂基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的三乙二醇二丙烯酸酯单体(用量为所得预聚体质量的20%),搅拌均匀,得到油脂基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例11
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至100℃反应4h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧亚油酸甲酯(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚油酸甲酯上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚油酸甲酯总重量的1%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚油酸甲酯总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到油脂基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的油脂基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体(用量为所得预聚体质量的20%),搅拌均匀,得到油脂基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例12
(1)往透明的反应器中加入计量份的2-甲基烯丙醇与马来酸酐(2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1),以及阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为2-甲基烯丙醇与马来酸酐总重量的0.05%),放入油浴锅中,加热至80℃反应5h。然后改成蒸馏装置,维持该温度,利用水泵抽真空进行减压蒸馏2h,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯。
(2)继续往瓶中加入计量好的环氧亚麻酸甲酯(甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻酸甲酯上的环氧基团摩尔比为1:1)、催化剂三苯基膦(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻酸甲酯总重量的1%)和阻聚剂对甲氧基苯酚(用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧亚麻酸甲酯总重量的0.05%),搅拌并升温至100℃,反应5h,得到油脂基类环氧丙烯酸酯预聚体。
(3)往生成的油脂基环氧丙烯酸酯预聚体中加入一定量的季戊四醇四丙烯酸酯单体(用量为所得预聚体质量的20%),搅拌均匀,得到油脂基类环氧丙烯酸酯树脂。
实施例13
分别称取20g实施例1~12树脂,加入1.5%树脂总重量的光引发剂Darocur 1173,搅拌20min,并脱气处理,最后倒入自制聚四氟乙烯模具中或在马口铁片进行涂膜,经UV固化成膜。拉伸性能:按照ASTM D638-2008利用SANS7CMT-4304型万能试验机(深圳新三思仪器有限公司)测定光固化薄膜的力学性能,标距为50mm,拉伸速率为5.0mm/min。样品尺寸为80×10×1mm3。涂膜性能:按照GB/T 9286-1998的方法测试涂膜的附着力,1级最好,7级最差;按照GB/T 1731-93的方法测试涂膜的柔韧性,轴棒最小直径为2mm,轴棒直径越小,韧性越好;按照GB/T 6739-2006测定漆膜的硬度,6H,5H,4H,3H,2H,H,HB,B,2B,3B,4B,5B,6B,其中6H最硬,6B最软。耐水性:由吸水率表征,按照GB/T 1733-93的方法测试。各实施例测试结果见表1。
表1实施例1~12树脂样品的主要涂膜性能指标
由表中数据可看到,本发明所制备的植物油基类环氧丙烯酸酯树脂拉伸性能、涂膜性能优良,可用作金属、塑料、木材等表面的防护涂料。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本法明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于制备步骤为:
(1)在反应器中加入2-甲基烯丙醇、马来酸酐和阻聚剂,所述2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为(1-1.2):1,阻聚剂用量为原料总重量的0.01~0.1%,搅匀后加热至80~130℃反应4~8h;利用减压蒸馏的方法除去未反应的小分子,得到甲基烯丙醇化马来酸半酯产物;
(2)继续往反应器中加入环氧化植物油、催化剂和阻聚剂,搅拌并升温至80~130℃,反应时间为5~8h,生成植物油基类环氧丙烯酸酯;所述甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油中的环氧基团摩尔比为(0.8-1.2):1.1;催化剂用量为环氧化植物油与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的0.5~3%;阻聚剂用量为甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油总重量的0.01~0.1%;
(3)往生成的植物油基类环氧丙烯酸酯中加入乙烯基单体,乙烯基单体的用量为植物油基类环氧丙烯酸酯质量的20%~60%,搅拌均匀,得到植物油基类环氧丙烯酸酯树脂。
2.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的2-甲基烯丙醇与马来酸酐的摩尔比为1.1:1。
3.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基对甲基苯酚中的至少一种,阻聚剂用量为原料总重量的0.05%。
4.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的环氧化植物油为环氧大豆油、环氧橡胶籽油、环氧亚麻油、环氧菜籽油、环氧桐油、环氧棕榈油、环氧光皮树果油、环氧葵花籽油、环氧棉花籽油、环氧油酸甲酯、环氧亚油酸甲酯、环氧亚麻酸甲酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述甲基烯丙醇化马来酸半酯与环氧化植物油中的环氧基团摩尔比为1:1.1。
6.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的催化剂为对甲苯磺酸、N,N-二甲基苄胺、三苯基膦、1-甲基咪唑、钛酸四丁酯中的至少一种,用量为环氧化油脂与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的1%。
7.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基对甲基苯酚中至少一种,用量为环氧化植物油与甲基烯丙醇化马来酸半酯总重量的0.05%。
8.根据权利要求1所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述的乙烯基单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基烯丙醇、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种,用量为所得预聚体质量的30%。
9.权利要求1至8任一所述方法制备得到的植物油基类环氧丙烯酸酯树脂。
10.权利要求9所述植物油基类环氧丙烯酸酯树脂在制备木器、金属表面涂层产品中的应用。
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