[發明專利]一種基于植物油環氧化改性的熱固型涂層預聚體制備

無效

• 申請號: 201310037168.5
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103122196A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 聶俊;方大為;馬貴平;包容
• 申請（專利權）人: 北京化工大學常州先進材料研究院
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D175/06;C08G63/06
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技術領域

本發明涉及一種基于植物油改性的熱固型預聚體制備，屬于高分子涂層制備領域。

技術背景

利用可再生資源制備化工產品不僅是降低生產成本的需求，更是環境保護以及可持續發展的要求。隨著環境問題日益嚴峻以及不可再生資源如石油等價格日益上漲，利用可再生的資源制備化學工業品成為世界研究的熱點。其中植物油成為了作重要的化工原料，約占總體可再生資源10%（Chemical?Society?Reviews，2007,36,1788–1802），大量用作表面活性劑、化妝品以及潤滑油等領域。

植物油是一種三酸甘油酯，是由不同類型的脂肪酸與甘油形成的酯化產物的混合物。通過將植物油水解形成甘油二酸酯或甘油單酸酯可應用于機械加工潤滑油，而水解獲得的高級脂肪酸鈉鹽可用作表面活性劑。近年來，通過具有高含量不飽和脂肪酸的植物油改性而應用于樹脂及彈性體制備研究日益增加。如直接將大豆油環氧化制備環氧大豆油而應用于醇酸樹脂（Eur.Coat.J.,2005,1–2,16–19.）或環氧樹脂（Eur.J.Lipid?Sci.Technol.,2002,104,293-299）固化體系。目前植物油在樹脂方面應用主要以其直接改性或其水解改性產物為主。本法明將植物油的衍生物環氧脂肪酸開環聚合，形成預聚物而應用于熱固型樹脂領域。

發明內容

本發明以植物油基的環氧化脂肪酸為原料，通過開環聚合形成富含羥基的預聚體，該預聚體可與含二異氰酸、環氧基團固化劑反應固化而形成熱固型涂層。具體制備反應過程如下：

具體操作步驟如下：

1）基于植物油的預聚體制備：將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑按100:10~100:50比例混合并加入適量催化劑，涂膜，固化，獲得熱固型涂層。

上述步驟1）中所述的催化劑可為四甲基氯化銨、三乙胺；

上述步驟2）中所述的固化劑和對應催化劑可為環氧樹脂E-44、E-51，催化劑為三乙胺用量為0.05%~0.15%；二異氰酸酯IPDI、TDI，催化劑為二月桂酸二丁基錫用量為0.05%~0.1%；

本發明優點及創新點：

1）本發明所采用可再生植物油制備而得，成本低廉；

2）所制備的預聚體富含羥基，可提高涂層在基材上的附著力；

3）植物油分子中脂肪酸具有脂肪族長鏈，可賦予涂層良好峰韌性。

具體實施例

實施例一

1）將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑四甲基氯化銨0.1%，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑環氧樹脂E-44按100:10比例混合并加入適量催化劑三乙胺0.05%，涂膜，固化，獲得具有良好附著力及韌性的熱固型涂層。

實施例二

1）將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑三乙胺0.1%，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑環氧樹脂E-44按100:10比例混合并加入適量催化劑三乙胺0.1%，涂膜，固化，獲得具有良好附著力及韌性的熱固型涂層。

實施例三

1）將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑四甲基氯化銨0.1%，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑環氧樹脂E-51按100:10比例混合并加入適量催化劑三乙胺0.1%，涂膜，固化，獲得具有良好附著力及韌性的熱固型涂層。

實施例四

1）將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑四甲基氯化銨0.1%，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑環氧樹脂E-44按100:30比例混合并加入適量催化劑三乙胺0.1%，涂膜，固化，獲得具有良好附著力及韌性的熱固型涂層。

實施例五

1）將環氧化脂肪酸于三口燒瓶中，加入催化劑四甲基氯化銨0.1%，升溫至90~120℃，反應至其酸值接近于零時停止反應；

2）將步驟1）所制備的預聚體與固化劑環氧樹脂E-51按100:50比例混合并加入適量催化劑三乙胺0.15%，涂膜，固化，獲得具有良好附著力及韌性的熱固型涂層。

實施例六