[發(fā)明專利]有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010771753.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112011271B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁騰;黃錦清;楊卓鴻;肖亞亮;李小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué);廣東藍(lán)洋科技有限公司
• 主分類號(hào): C09D191/00
• 分類號(hào): C09D191/00;C09D7/63
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

本發(fā)明公開(kāi)了一種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料及其制備方法和應(yīng)用。所述方法包括以下步驟：將環(huán)氧植物油、活性稀釋劑、硅烷偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和阻聚劑混合均勻，即得到有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料。本發(fā)明的反應(yīng)體系中，環(huán)氧植物油、活性稀釋劑和硅烷偶聯(lián)劑中分別含有環(huán)氧基、碳?碳雙鍵和甲氧基硅烷，引發(fā)劑可以引發(fā)三種基團(tuán)的光聚合交聯(lián)反應(yīng)，且三種交聯(lián)方式具有協(xié)同效應(yīng)，從而可以進(jìn)一步提高反應(yīng)體系的交聯(lián)度。本發(fā)明將植物油用于高分子材料的原材料取代傳統(tǒng)的石化原料，對(duì)于拓寬天然油脂類產(chǎn)品應(yīng)用和提高其附加值，緩解了石油化工的壓力，將具有積極的借鑒價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物基高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

在化石資源和環(huán)境污染雙重壓力下，用可再生生物降解的植物油材料替代化石產(chǎn)品是現(xiàn)今科研工作者們研究的熱點(diǎn)。我國(guó)有豐富的大豆油，桐油和蓖麻油資源，不僅價(jià)格低廉易得，而且其化工制品性能可以達(dá)到與的石化產(chǎn)品相媲美的優(yōu)異性能。因此，加強(qiáng)生物材料或在制備過(guò)程中進(jìn)行綠色化學(xué)改性技術(shù)作為核心點(diǎn)進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)踐意義。

植物油基UV固化低聚物和聚合物可以通過(guò)各種化學(xué)修飾方法合成，以提高植物油在光致聚合作用下的光聚合。自由基與陽(yáng)離子光引發(fā)劑的結(jié)合在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用于單體共混物的一步固化和通過(guò)不同機(jī)制的聚合，如丙烯酸酯/環(huán)氧體系、丙烯酸酯/乙烯醚體系，該方法還可以用于有機(jī)-無(wú)機(jī)溶膠-凝膠材料的合成。此外以二芳基碘化物鹽作為陽(yáng)離子光引發(fā)劑，對(duì)同一單體中的環(huán)氧和三甲氧基硅烷進(jìn)行了有機(jī)-無(wú)機(jī)UV固化，也實(shí)現(xiàn)了溶膠-凝膠縮聚。陽(yáng)離子光引發(fā)劑的光降解產(chǎn)生的溴代苯甲酸可以催化環(huán)氧基團(tuán)開(kāi)環(huán)聚合和有機(jī)硅烷氧硅烷的溶膠-凝膠聚合。陽(yáng)離子光引發(fā)劑的光降解產(chǎn)生的溴代苯甲酸可以催化環(huán)氧的開(kāi)環(huán)聚合和有機(jī)硅烷氧硅烷的溶膠-凝膠縮聚。另外，使用二芳基碘鎓鹽作為超強(qiáng)酸光引發(fā)劑，對(duì)三甲氧基硅烷前體中的環(huán)氧基性樹(shù)脂進(jìn)行UV照射，從而引發(fā)環(huán)氧開(kāi)環(huán)。通過(guò)共聚反應(yīng)和有機(jī)硅的溶膠-凝膠反應(yīng)形成催化涂層。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料在UV固化涂料領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料的制備方法，包括以下步驟：

將環(huán)氧植物油、活性稀釋劑、硅烷偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和阻聚劑混合均勻，即得到有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料。

所述的環(huán)氧植物油為環(huán)氧蓖麻油、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧亞麻油、環(huán)氧菜籽油、環(huán)氧桐油中的至少一種。

所述活性稀釋劑為丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。

所述的引發(fā)劑為陽(yáng)離子光引發(fā)劑，具體為重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、烷基硫鎓鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚中的至少一種。

所述的阻聚劑可為對(duì)羥基苯甲醚、2-叔丁基對(duì)苯二酚和對(duì)苯二酚中的至少一種。

所述制備方法中，各原料的質(zhì)量比為：環(huán)氧植物油50～70％、活性稀釋劑10～30％、硅烷偶聯(lián)劑5～10％、引發(fā)劑1～5％、阻聚劑1～5％。

所述的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化型光固化植物油基涂料在施工時(shí)采用光固化方式進(jìn)行固化，其光照時(shí)間為1～5min，所用光源為365nm波長(zhǎng)的UV-LED點(diǎn)光源。