CN115322311A - 一种木质素基丙烯酸树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以生物质木质素为原料生产的生物基丙烯酸树脂，属于生物质资源高附加值利用和丙烯酸树脂涂料技术交叉领域，公开了一种木质素基丙烯酸树脂及其制备方法。按重量份数计，所述木质素基丙烯酸树脂的原料组成为：丙烯酸改性木质素10～30份、丙烯酸单体60～70份、有机硅单体5～10份、乳化剂1～5份、引发剂0.1～0.5份、消泡剂0.2～0.4份和去离子水80～120份。本发明生产的丙烯酸树脂具有生产成本较低、绿色环保、成膜后强度高和抗紫外线等优点。
Description
技术领域
本发明属于生物质资源高附加值利用和丙烯酸树脂涂料交叉技术领域，尤其涉及一种木质素基丙烯酸树脂及其制备方法。
背景技术
木质素是一类复杂的有机聚合物，是维管植物和一些藻类的支持组织中形成重要结构的材料。木质素在细胞壁的形成中是特别重要的，特别是在木材和树皮中，因为它们赋予刚性并且不容易腐烂。木质素是交叉链接的酚聚合物，含有丰富的羟基和酚羟基官能团。木质素以及它们的衍生物可以作为涂料的增强填料，也可用于涂料树脂的合成原料或是成膜物质。木质素经过丙烯酸酐改性处理后，分子链含有丙烯酸官能团结构，与丙烯酸发生聚合反应，并形成网状的分子链，提高成膜后的强度等性能，而且还可以木质素的抗紫外线等性能。我国生物基资源利用的技术和研究远远落后于日美等发达国家。因此，研究新型的可再生和环保涂料对于我国涂料工业的发展具有深远和重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种木质素基丙烯酸树脂及其制备方法，特别是以生物质材料，即木质素为原料制备的丙烯酸树脂。
具体技术方案如下：
一种木质素基丙烯酸树脂，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸改性木质素10-40份、丙烯酸单体60-70份、有机硅单体5-10份、乳化剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、消泡剂0.2-0.4份和去离子水80-120份。
在一些实施例中，所述木质素基丙烯酸树脂的原料组成为：丙烯酸改性木质素10-30份、丙烯酸单体60-70份、有机硅单体5-10份、乳化剂1-4份、引发剂0.1-0.5份、消泡剂0.2-0.4份、去离子水90-120份。
在一些实施例中，所述丙烯酸改性木质素的制备包括以下步骤：先将多功能反应釜通入氮气10-20分钟除去反应釜内的空气，再将100-120份木质素、200-300份丙烯酸酐、和1-3份1-甲基咪唑依次加入多功能反应釜中，以转速为1000-1200转/分钟将反应物混合10-20分钟，然后将混合物加热至60℃，恒温反应8-12小时；然后，将200份乙醚降入混合物中以降低粘度，再加入200份正己烷将产物沉淀析出，最后将混合物倒出，减压蒸馏除去乙醚和正己烷，过滤混合物并用正己烷洗涤至少3次，丙烯酸改性木质素在氮气保护下50-60℃干燥8-12小时。
在一些实施例中，所述丙烯酸单体可以为丙烯酸正烷基酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，所述有机硅单体可以为3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在一些实施例中，所述乳化剂可以为为十二磺基硫酸钠、硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸钠、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵中的一种或多种。
在一些实施例中，所述引发剂可以为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化钾、过氧化氨中的至少一种。
在一些实施例中，所述消泡剂可以为有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂中的至少一种。
本发明还提供了上述一种羧酸化微纳米纤维素基醇酸树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
a、在多功能反应釜中，按配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、丙烯酸单体、有机硅单体、去离子水、乳化剂和消泡剂，然后在通入氮气得同时，并以500-1000转/分钟的转速进行搅拌10-30分钟，制得乳化液，然后继续通入5-10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至80～100℃，然后加入配方量的引发剂，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
本发明具有以下优点：
(1)以水作为溶剂，不仅反应过程绿色环保，而且可减少后续聚氨酯在使用过程中VOC的排放；
(2)对木质素进行丙烯酸改性，作为反应物进行反应而不是简单地将木质素作为填料，可增强丙烯酸成膜的强度性能；
(3)木质素具有良好的抗紫外线性能，将其作为丙烯酸树脂的原料，成膜的丙烯酸可以继承其良好的抗紫外线性能；
(4)对木质素进行高值化利用，转换成生物质资源，减少造纸工业中木质素对环境的污染，减少碳排放。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，技术工艺步骤，具体实施条件和材料，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将多功能反应釜通入氮气20分钟除去反应釜内的空气，再将120份木质素、240份丙烯酸酐、和3份1-甲基咪唑依次加入多功能反应釜中，以转速为1200转/分钟将反应物混合20分钟，然后将混合物加热至60℃，恒温反应8-12小时；然后，将200份乙醚降入混合物中以降低粘度，再加入200份正己烷将产物沉淀析出，最后将混合物倒出，减压蒸馏除去乙醚和正己烷，过滤混合物并用正己烷洗涤至少3次，丙烯酸改性木质素在氮气保护下60℃干燥12小时。
实施例2
表1实施例2中木质素基丙烯酸树脂薄膜的原料配比
| 丙烯酸改性木质素 | 20份 |
| 丙烯酸正烷基酯 | 60份 |
| 3-氨丙基三乙氧基硅烷 | 5份 |
| 十二磺基硫酸钠 | 3份 |
| 过氧化苯甲酰 | 0.3份 |
| 聚硅氧烷 | 0.2份 |
| 去离子水 | 100份 |
本实施例所用的丙烯酸改性木质素为实施例1制备的丙烯酸改性木质素。
a、在多功能反应釜中，按表1配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、丙烯酸正烷基酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、十二磺基硫酸钠和聚硅氧烷，然后在通入氮气的同时，并以1000转/分钟的转速进行搅拌20分钟，制得乳化液，然后继续通入10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至100℃，然后加入配方量的过氧化苯甲酰，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
根据GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测试法》，采用手动法对制备的丙烯酸树脂薄膜强度进行测试，测试结果表明膜强度＞B。
根据GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法》对制备的丙烯酸树脂薄膜的VOC进行测试，结果为VOC≤209。
根据GB/T 1727-1992测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的耐水性，浸泡48小时后，吸水率为7.9％。
根据GB/T188302测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的抗紫外线性能进行了测试，它的UPF值为42，并且UVA的透过率为4.5％。
实施例3
表2实施例3中木质素基丙烯酸树脂薄膜的原料配比
| 丙烯酸改性木质素 | 20份 |
| 丙烯酸烷基酯 | 70份 |
| 氨基丙基三甲氧基硅烷 | 10份 |
| 硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵 | 3份 |
| 偶氮二异丁腈 | 0.5份 |
| GP型甘油聚醚 | 0.4份 |
| 去离子水 | 120份 |
本实施例所用的丙烯酸改性木质素为实施例1制备的丙烯酸改性木质素。
a、在多功能反应釜中，按配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、丙烯酸烷基酯、氨基丙基三甲氧基硅烷、去离子水、硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵和GP型甘油聚醚，然后在通入氮气的同时，并以800转/分钟的转速进行搅拌20分钟，制得乳化液，然后继续通入10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至90℃，然后加入配方量的偶氮二异丁腈，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
根据GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测试法》，采用手动法对制备的醇酸树脂成膜后强度进行测试，测试结果表明膜强度＞B。
根据GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法》对制备的醇酸树脂的VOC进行测试，结果为VOC≤194。
根据GB/T 1727-1992测试了制备的醇酸树脂的耐水性，浸泡48小时后，吸水率为15.3％。
根据GB/T188302测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的抗紫外线性能进行了测试，它的UPF值为39，并且UVA的透过率为3.6％。
实施例4
表3实施例4中木质素基丙烯酸树脂薄膜的原料配比
| 丙烯酸改性木质素 | 30份 |
| 甲基丙烯酸烷基酯 | 60份 |
| γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 | 5份 |
| 2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵 | 2份 |
| 过氧化钾 | 0.3份 |
| 乙二醇硅氧烷 | 0.3份 |
| 去离子水 | 110份 |
本实施例所用的丙烯酸改性木质素为实施例1制备的丙烯酸改性木质素。
a、在多功能反应釜中，按配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、甲基丙烯酸烷基酯、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、去离子水、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵和乙二醇硅氧烷，然后在通入氮气的同时，并以600转/分钟的转速进行搅拌20分钟，制得乳化液，然后继续通入10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至80℃，然后加入配方量的过氧化钾，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
根据GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测试法》，采用手动法对制备的醇酸树脂成膜后强度进行测试，测试结果表明膜强度＞B。
根据GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法》对制备的醇酸树脂的VOC进行测试，结果为VOC≤176。
根据GB/T 1727-1992测试了制备的醇酸树脂的耐水性，浸泡48小时后，吸水率为10.6％。
根据GB/T188302测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的抗紫外线性能进行了测试，它的UPF值为35，并且UVA的透过率为4.8％。
实施例5
表4实施例5中木质素基丙烯酸树脂薄膜的原料配比
| 丙烯酸改性木质素 | 25份 |
| 丙烯酸酯 | 60份 |
| 3-氨丙基三乙氧基硅烷 | 10份 |
| 2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵 | 3份 |
| 过氧化苯甲酰 | 0.5份 |
| 聚二甲基硅氧烷 | 0.4份 |
| 去离子水 | 120份 |
本实施例所用的丙烯酸改性木质素为实施例1制备的丙烯酸改性木质素。
a、在多功能反应釜中，按配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、丙烯酸酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、去离子水、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵和聚二甲基硅氧烷，然后在通入氮气的同时，并以500～1000转/分钟的转速进行搅拌10～30分钟，制得乳化液，然后继续通入5～10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至80～100℃，然后加入配方量的过氧化苯甲酰，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
根据GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测试法》，采用手动法对制备的醇酸树脂成膜后强度进行测试，测试结果表明膜强度＞B。
根据GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法》对制备的醇酸树脂的VOC进行测试，结果为VOC≤232。
根据GB/T 1727-1992测试了制备的醇酸树脂的耐水性，浸泡48小时后，吸水率为5.2％。
根据GB/T188302测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的抗紫外线性能进行了测试，它的UPF值为42，并且UVA的透过率为4.5％。
实施例6
表5实施例6中木质素基丙烯酸树脂薄膜的原料配比
| 丙烯酸改性木质素 | 30份 |
| 甲基丙烯酸酯 | 65份 |
| 3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 | 5份 |
| 硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵 | 3份 |
| 过氧化苯甲酰 | 0.5份 |
| GPE型聚氧乙烯(聚氧丙烯)醚 | 0.4份 |
| 去离子水 | 120份 |
本实施例所用的丙烯酸改性木质素为实施例1制备的丙烯酸改性木质素。
a、在多功能反应釜中，按配方重量，依次加入丙烯酸改性木质素、甲基丙烯酸酯、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、去离子水、硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵和GPE型聚氧乙烯(聚氧丙烯)醚，然后在通入氮气的同时，并以700转/分钟的转速进行搅拌30分钟，制得乳化液，然后继续通入10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至100℃，然后加入配方量的过氧化苯甲酰，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
根据GB/T 6739-1996《涂膜硬度铅笔测试法》，采用手动法对制备的醇酸树脂成膜后强度进行测试，测试结果表明膜强度＞B。
根据GB/T 23985-2009《色漆和清漆挥发性有机化合物(VOC)含量的测定差值法》对制备的醇酸树脂的VOC进行测试，结果为VOC≤176。
根据GB/T 1727-1992测试了制备的醇酸树脂的耐水性，浸泡48小时后，吸水率为13.9％。
根据GB/T188302测试了制备的丙烯酸树脂薄膜的抗紫外线性能进行了测试，它的UPF值为37，并且UVA的透过率为4.9％。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (8)
1.一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，按重量份数计，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸改性木质素10-40份、丙烯酸单体60-70份、有机硅单体5-10份、乳化剂1-5份、引发剂0.1-0.5份、消泡剂0.2-0.4份和去离子水80-120份。
2.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸改性木质素的制备包括以下步骤：先将多功能反应釜通入氮气10-20分钟除去反应釜内的空气，再将100-120份木质素、200-300份丙烯酸酐、和1-3份1-甲基咪唑依次加入多功能反应釜中，以转速为1000-1200转/分钟将反应物混合10-20分钟，然后将混合物加热至60℃，恒温反应8-12小时；然后，将200份乙醚降入混合物中以降低粘度，再加入200份正己烷将产物沉淀析出，最后将混合物倒出，减压蒸馏除去乙醚和正己烷，过滤混合物并用正己烷洗涤至少3次，丙烯酸改性木质素在氮气保护下50-60℃干燥8-12小时。
3.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸单体可以为丙烯酸正烷基酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述有机硅单体可以为3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述乳化剂可以为为十二磺基硫酸钠、硫酸-2-对壬基酚氧-乙酯铵、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸钠、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸铵中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述引发剂可以为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化钾、过氧化氨中的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种木质素基丙烯酸树脂，其特征在于，所述消泡剂可以为有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂中的至少一种。
8.权利要求1-7中任一项所述的木质素基丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：
a、在多功能反应釜中，依次加入丙烯酸改性木质素、丙烯酸单体、有机硅单体、去离子水、乳化剂和消泡剂，然后在通入氮气得同时，并以500-1000转/分钟的转速进行搅拌10-30分钟，制得乳化液，然后继续通入5-10分钟的氮气；
b、停止通入氮气，加热升温至80-100℃，然后加入配方量的引发剂，继续搅拌均匀引发聚合反应，保温2小时；
c、待反应进行2小时后，将温度降至50℃，将混合物从多功能反应釜中倒出，加入去离子水降低黏度，在高速分散机中进行分散乳化，减压蒸馏除去水，即得到木质素基丙烯酸树脂乳液；在玻璃板涂布木质素基丙烯酸树脂并固化即得到木质素基丙烯酸树脂薄膜。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115109269A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-09-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降滤失剂及其制备方法、应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100204368A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | David Andrew Benko | Functionalized lignin, rubber containing functionalized lignin and products containing such rubber composition |
| CN107641205A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-01-30 | 广东工业大学 | 一种强紫外吸收聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉及制备方法 |
| US20200255572A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-13 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Thermoplastic polymers synthesized from depolymerized lignin via free radical polymerization |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100204368A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | David Andrew Benko | Functionalized lignin, rubber containing functionalized lignin and products containing such rubber composition |
| CN107641205A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-01-30 | 广东工业大学 | 一种强紫外吸收聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉及制备方法 |
| US20200255572A1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-08-13 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Thermoplastic polymers synthesized from depolymerized lignin via free radical polymerization |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WIM THIELEMANS ET AL.: "Lignin Esters for Use in Unsaturated Thermosets: Lignin Modification and Solubility Modeling", 《BIOMACROMOLECULES》, vol. 6, no. 4, pages 1895, XP055389289, DOI: 10.1021/bm0500345 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115109269A (zh) * | 2021-03-18 | 2022-09-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降滤失剂及其制备方法、应用 |
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