[發明專利]一種基于腰果酚的醇酸樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310703244.1
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103755935A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 黎明;黎炘;宋學良
• 申請（專利權）人: 上海美東生物材料有限公司
• 主分類號: C08G63/49
• 分類號: C08G63/49;C08G63/47;C08G63/46
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 嚴新德

技術領域：

本發明涉及化學領域，尤其涉及高分子材料，特別涉及醇酸樹脂，具體地是一種基于腰果酚的醇酸樹脂的制備方法。

背景技術：

醇酸樹脂是由多元醇、鄰苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）縮合聚合而成的油改性聚酯樹脂。按脂肪酸（或油）分子中雙鍵的數目及結構，可分為干性、半干性和非干性三類。干性醇酸樹脂可在空氣中固化；非干性醇酸樹脂則要與氨基樹脂混合，經加熱才能固化。另外也可按所用脂肪酸(或油)或鄰苯二甲酸酐的含量，分為短、中、長和極長四種油度的醇酸樹脂。醇酸樹脂固化成膜后，有光澤和韌性，附著力強，并具有良好的耐磨性、耐候性和絕緣性等。

醇酸樹脂雖然具有很多優點，但是缺點同樣不可忽視，由于長鏈烷基酸如亞麻油，桐油，大豆油等的存在，使得醇酸樹脂韌性有余而強度不足，且亞麻油，桐油等的價格較貴。成本較高。大豆油，是食用植物用油，消耗量太大，會促使其價格上漲，從而推高居民生活成本。正常亞麻油是一種價格比較高的食用油，目前工業使用的亞麻油大部分為轉基因亞麻油，大量依賴進口，價格較高。桐油是中國特產油料樹種──油桐種子所榨取的油脂，由于產量和用途廣泛的關系，價格一直居高不下。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于腰果酚的醇酸樹脂的制備方法，所述的這種基于腰果酚的醇酸樹脂的制備方法要解決現有技術中醇酸樹脂強度不足、成本高的技術問題。

本發明的這種基于腰果酚的醇酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1)首先按照質量稱取腰果酚、金屬氫氧化物、鹵代脂肪酸、甘油、二甲苯、鄰苯二甲酸酐，所述的腰果酚、金屬氫氧化物、鹵代脂肪酸、甘油、二甲苯、鄰苯二甲酸酐的摩爾比為1:1.0～2.0：1～1.5：1.3～3.0：0.5～1.2：1.3～1.8，將金屬氫氧化物配置成質量百分比濃度為30～60%的水溶液，再將腰果酚加入到一個第一反應容器中，然后向第一反應容器中加入第一有機溶劑溶解腰果酚，將金屬氫氧化物的水溶液加入到反應容器中，室溫攪拌10～60分鐘后，加熱到40～80℃并優選地采用劇烈攪拌方式攪拌10～60分鐘；，

2)將鹵代脂肪酸滴加入第一反應容器中，繼續加熱到100～120℃，回流50～80分鐘；

3)真空蒸去反應容器中的多余的第一有機溶劑，然后加入鹽酸調節pH值到1.5～3.0之間，加入第二有機溶劑分層，有機相用蒸餾水洗滌，再用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾餅用第二有機溶劑沖洗，所得有機相合并蒸去溶劑得膏狀固體；

4)將上述膏狀固體、甘油加入到一個第二反應容器中，將二甲苯加熱到140～160℃酯化，用分水器分離酯化過程中產生的水，降溫到110～130℃；

5)向第二反應容器內分批加入鄰苯二甲酸酐，在150～180℃下回流3～8小時后，繼續加熱到160～240℃蒸出二甲苯，監控粘度和酸值，當粘度在4500～10000mPa.S（二甲苯或者溶劑油開稀到～50%），酸值為5～15mgKOH/g時，停止加熱，當溫度降到110～130℃時用二甲苯開稀到40～60%，出料得醇酸樹脂。

進一步的，所述的鹵代脂肪酸包括但不限于氯乙酸、或者溴乙酸、或者碘乙酸、或者3-氯丙酸、或者3-溴丙酸、或者3-碘丙酸、或者4-氯丁酸、或者4-溴丁酸、或者4-碘丁酸。

進一步的，所述的金屬氫氧化物包括但不限于NaOH、或者KOH。

進一步的，所述的第一有機溶劑包括但不限于乙醇、或者質量百分比濃度為90%～98%的乙醇水溶液、或者甲醇、或者甲苯、或者二甲苯。

進一步的，所述的第二有機溶劑包括但不限于乙酸乙酯、或者甲苯、或者二甲苯、或者二氯甲烷。

進一步的，所述的腰果酚的純度大于或者等于80%以上。

本發明的反應方程式如下：

n＝0，1，2

m＝1-3

X＝Cl，Br，I

醇酸樹脂的反應方程式如下：

n＝0，1，2

m＝1-3

X＝Cl，Br，I

本發明以腰果酚作為原料，其不可食用，從生產腰果的廢棄物中獲得，價格低廉，大大降低了使用成本。最重要的是其相對于其他的油脂來說含有一個重要的基團-苯環，苯環的存在有利用開發耐高溫，高強度的材料，增強傳統醇酸樹脂的應用范圍，同時材料硬度相對其他油脂合成的醇酸樹脂有所增加。