[發(fā)明專利]一種苯乙烯改性的腰果殼油醇酸樹脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310020916.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN103102457A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凱;黃綠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡德萊化工（珠海）有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/01
• 分類號(hào): C08F283/01;C08F212/08;C08G63/676;C09D167/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 陳國(guó)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醇酸樹脂領(lǐng)域，涉及一種苯乙烯改性的腰果殼油醇酸樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

醇酸樹脂是依靠分子中的雙鍵在空氣中自氧化交聯(lián)進(jìn)行固化的，其室溫下固化過程通常需要加入一定比例的催干劑才能實(shí)現(xiàn)。但是，能夠用于醇酸樹脂催干的催干劑通常都含有鈷、猛、鉛等重金屬元素，該類元素對(duì)環(huán)境和生物體危害極大，目前正在逐漸被禁止使用，因而也影響了醇酸樹脂的應(yīng)用范圍。因此，如何開發(fā)出一種能夠減少甚至避免使用重金屬催干劑就能快速固化的醇酸樹脂就成為了眾多科研人員的研究熱點(diǎn)。

研究發(fā)現(xiàn)，腰果殼油作為一種來源廣泛的可再生資源，具有毒性小、可再生和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前在環(huán)氧樹脂固化劑、摩擦材料等領(lǐng)域得到了極廣泛的應(yīng)用。其主要成分腰果酚的結(jié)構(gòu)中既含有剛性的苯環(huán)基團(tuán)和活性的酚羥基，又含有韌性的不飽和脂肪族長(zhǎng)側(cè)鏈。目前，在相關(guān)文獻(xiàn)中，將腰果殼油及其衍生物應(yīng)用到醇酸樹脂領(lǐng)域的研究未見報(bào)道。

另一方面，苯乙烯作為一種常見工業(yè)原料，具有反應(yīng)活性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，能夠很方便地引入到醇酸樹脂的鏈段中，從而有效提高醇酸樹脂的固化速度、耐水性和耐化學(xué)藥品性。目前，國(guó)內(nèi)外有許多介紹用苯乙烯對(duì)醇酸樹脂改性提高綜合性能的文獻(xiàn)，但時(shí)，將苯乙烯用于對(duì)腰果殼油類醇酸樹脂的改性目前尚未見報(bào)道。

腰果殼油來源于天然可再生的腰果殼，其主要成分為腰果酚、腰果酸，還含有少量強(qiáng)心酚，其中，腰果酸在高溫加熱下，會(huì)脫去一分子二氧化碳形成腰果酚，因而最終腰果殼油的主要成分為腰果酚和極少量的強(qiáng)心酚。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種苯乙烯改性的腰果殼油醇酸樹脂及其制備方法。

本發(fā)明采用的解決方案為：

一種苯乙烯改性的腰果殼油醇酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)???????向反應(yīng)器中加入腰果殼油、酸性催化劑，然后在攪拌下加入偶聯(lián)劑甲醛或多聚甲醛，同時(shí)控制體系溫度在60～80℃，待偶聯(lián)劑完全溶解，得溶液；

2)???????將溶液升溫至80～100℃反應(yīng)1～6?h，70～90℃真空脫水1～4?h，得腰果殼油改性酚醛樹脂；

3)???????向腰果殼油改性酚醛樹脂中加入堿性催化劑、環(huán)氧化合物，混勻，120～200℃下反應(yīng)5～15?h，冷卻，過濾，得腰果殼油聚醚多元醇；

4)???????向腰果殼油聚醚多元醇中加入多元酸和/或酸酐、芳香烴溶劑、酸性酯化催化劑，酯化反應(yīng)得到腰果殼油醇酸樹脂；

5)???????向腰果殼油醇酸樹脂中加入苯乙烯、自由基引發(fā)劑聚合反應(yīng)得到產(chǎn)物。

優(yōu)選的，步驟4）酯化反應(yīng)條件：升溫至120～250℃下反應(yīng)，至反應(yīng)物的流度為15～17cm/min，酸值為15～18mgKOH/g，停止反應(yīng)。

優(yōu)選的，步驟4）酯化反應(yīng)條件：首先升溫至120～150℃，然后以8～12℃/h的速度升溫反應(yīng)，至反應(yīng)物的流度為15～17cm/min，酸值為15～18mgKOH/g，停止反應(yīng)。本發(fā)明采用逐步升溫既可以保證反應(yīng)的產(chǎn)率高，同時(shí)也不會(huì)使產(chǎn)物粘度過高。

優(yōu)選的，步驟5）聚合反應(yīng)溫度為100～150℃，聚合反應(yīng)時(shí)間為1～5?h。

優(yōu)選的，自由基引發(fā)劑為過氧化氫異丙苯和/或過氧化苯甲酰。優(yōu)選的，自由基引發(fā)劑用量占步驟5）聚合反應(yīng)體系總重量的0.03～0.1%。

優(yōu)選的，多元酸和/或酸酐由5～30wt%順丁烯二酸酐，70～95wt%鄰苯二甲酸酐和/或間苯二甲酸組成。本發(fā)明向腰果殼油醇酸樹脂中引入了苯乙烯，從而達(dá)到提高固化速度的目的，為了能夠使苯乙烯通過雙鍵聚合反應(yīng)引入到最后的體系中，本發(fā)明中必須使用含有雙鍵的順丁烯二酸酐以引入活性的雙鍵，而鄰苯二甲酸酐和間苯二甲酸均不具有這一功能，但是，另一方面，順丁烯二酸酐的使用也會(huì)產(chǎn)物的粘度大大增加，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)控制順丁烯二酸酐占全部酸酐量的5～30%時(shí)既能夠?yàn)樽詈蟮谋揭蚁┚酆戏磻?yīng)保留足夠的反應(yīng)性雙鍵，又能夠使產(chǎn)物粘度不至于過高。

優(yōu)選的，環(huán)氧化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一種。

優(yōu)選的，苯乙烯改性的腰果殼油醇酸樹脂制備中主要原料的配比如下：腰果殼油、偶聯(lián)劑、環(huán)氧化合物、多元酸和/或酸酐、苯乙烯的摩爾比為1：0.3～1.0：1.0～1.?5：0.4～0.7：1.0～6.0。