[發(fā)明專(zhuān)利]一種β?石竹烯?馬來(lái)酸酐的共聚物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610207017.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105801752B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉湘;閔鄧昊;趙振東;盧言菊;徐士超;畢良武;王婧;古研
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08F232/08
• 分類(lèi)號(hào): C08F232/08;C08F222/06;C08F8/42
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 馮慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物制備，具體涉及一種β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物及其制備方法與應(yīng)用。

技術(shù)背景

我國(guó)馬尾松松脂產(chǎn)量大，位居世界首位。將馬尾松松脂進(jìn)行蒸餾可以得到輕質(zhì)松節(jié)油，重質(zhì)松節(jié)油和松香。目前對(duì)于輕質(zhì)松節(jié)油和松香的研究很多，工業(yè)化的產(chǎn)品也比較多，但對(duì)于重質(zhì)松節(jié)油的研究研究還是比較匱乏的，且工業(yè)化產(chǎn)品不多，導(dǎo)致重質(zhì)松節(jié)油的價(jià)格一直處于低迷狀態(tài)。重質(zhì)松節(jié)油中主要成分是長(zhǎng)葉烯和β-石竹烯。其中，β-石竹烯的含量能達(dá)到19％左右，對(duì)β-石竹烯進(jìn)行研究利用，對(duì)提高重質(zhì)松節(jié)油精細(xì)化利用率具有重要意義。

β-石竹烯屬于雙環(huán)倍半萜型化合物，其分子式為C₁₅H₂₄，結(jié)構(gòu)式如下：

目前，對(duì)于β-石竹烯的研究主要集中在藥理活性以及香精香料的合成方面。而將β-石竹烯與馬來(lái)酸酐聚合形成共聚物，并將其皂化物應(yīng)用在表面活性劑方面，目前，未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。相似的報(bào)道有沈敏敏，邱振民等[CN 1900129 A]公開(kāi)了一種在溶劑體系中，加熱條件下，使用自由基引發(fā)劑來(lái)制備β-蒎烯和馬來(lái)酸酐共聚物的方法；李杰森[李杰森.β-蒎烯/馬來(lái)酸酐共聚物的合成與應(yīng)用研究[J].中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)版).2009,30(2):78-84]研究了在不同溫度，不同介質(zhì)中進(jìn)行β-蒎烯和馬來(lái)酸酐聚合反應(yīng)，并用氨水對(duì)共聚物進(jìn)行水解和自組裝，得到了粒徑低達(dá)400nm的粒子；程建華等[程建華,伍欽,汪曉軍,等.水溶性分散劑苯乙烯馬來(lái)酸酐(SMA)的合成及應(yīng)用性能研究[J].遼寧化工.2001,30(8):328-329]使用溶劑法合成苯乙烯-馬來(lái)酸酐型(SMA)水溶液分散劑。但是，這些方法都沒(méi)有涉及到β-石竹烯-馬來(lái)酸酐的共聚物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種β-石竹烯與馬來(lái)酸酐共聚物及其制備方法與應(yīng)用。β-石竹烯與馬來(lái)酸酐共聚物將在涂料，化妝品，食品等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種β-石竹烯-馬來(lái)酸酐的共聚物，采用溶劑聚合法或者直接本體聚合法將β-石竹烯與馬來(lái)酸酐進(jìn)行共聚得到，β-石竹烯和馬來(lái)酸酐物質(zhì)的量之比為4:1～1:6。

所述的溶劑聚合法中的溶劑包括四氫呋喃、二氧六環(huán)、環(huán)己酮、丙酮、二甲苯、甲苯中的任意一種。

制備所述的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐的共聚物的方法，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，β-石竹烯和馬來(lái)酸酐在自由基引發(fā)劑的存在下，加熱反應(yīng)10分鐘至6個(gè)小時(shí)，得到β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物。

所述的自由基引發(fā)劑為有機(jī)過(guò)氧化物類(lèi)引發(fā)劑或偶氮類(lèi)引發(fā)劑。

所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酰或過(guò)氧化二叔丁基。

所述的自由基引發(fā)劑的用量為β-石竹烯和馬來(lái)酸酐總物質(zhì)的量的1％～15％。

反應(yīng)溫度為80℃～180℃。

所述的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐的共聚物在涂料，化妝品，食品行業(yè)中的應(yīng)用。

一種基于所述的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐的共聚物的表面活性劑，將β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物使用堿性化合物進(jìn)行皂化得到所述的陰離子表面活性劑。

所述的堿性化合物為氫氧化鈉。

有益效果

1.拓寬了β-石竹烯精細(xì)化利用途徑，與馬來(lái)酸酐共聚所制得的聚合物及其皂化物可以被廣泛的應(yīng)用于涂料，化妝品，食品等行業(yè)。

2.反應(yīng)中所用的有機(jī)溶劑可以回收利用，操作成本較低。

3.本發(fā)明條件溫和，反應(yīng)時(shí)間較快，后處理簡(jiǎn)單。

4.本發(fā)明合成方法簡(jiǎn)單，易操作，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物(B)與原料β-石竹烯(A)的對(duì)照紅外光譜圖，圖中1857.48cm^-1、1779.60cm^-1為酸酐基團(tuán)的特征雙峰，且低頻峰的強(qiáng)度比高頻峰大，這表明酸酐基團(tuán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，也正是馬來(lái)酸酐的結(jié)構(gòu)單元這說(shuō)明β-石竹烯與馬來(lái)酸酐發(fā)生了共聚反應(yīng)。

圖2為實(shí)施例1制備的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物的熱失重(TG)曲線(xiàn)。圖中β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物失重率在10％，50％，90％時(shí)的溫度分別為350℃，403℃，440℃，表明該聚合物具有良好的耐熱性。

圖3為實(shí)施例1制備的β-石竹烯-馬來(lái)酸酐共聚物皂化物的表面張力與皂化物濃度的關(guān)系，由圖可知當(dāng)皂化物濃度在15g·L^-1左右時(shí)，水的表面張力顯著下降，表明該皂化物可以作為一種良好的陰離子表面活性劑使用。

具體實(shí)施方式