[發(fā)明專利]一種生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011240223.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112300306B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張淑華;李光照
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東石油化工學(xué)院
• 主分類號: C08F22/20
• 分類號: C08F22/20;C08F2/48;C08G63/91;C08G63/08;C08G65/332;C08G65/28;C07D319/06
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32341
• 代理人: 李建芳

本發(fā)明公開了一種生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)式為：其中，R1為氫、或者苯基、或者C3?C10的直鏈或帶支鏈烷基、或者C1?C2的烷基、或者含C1?C4支鏈的苯基；R2,R2′,R2″均為聚酯或聚醚改性基，聚酯或聚醚改性基中包含2?3個碳原子的環(huán)氧烷、己內(nèi)酯、丙交酯或乙交酯開環(huán)形成的鏈中的至少一種；n，n′和n″均為0?4的整數(shù)，且n、n′和n″之和大于0；R3,R3′和R3″均為通過酯基連接在分子主鏈上的(甲基)丙烯酸酯化性化合物的殘基。上述化合物由木糖醇縮醛成分、聚酯或聚醚改性成分和(甲基)丙烯酸酯化性化合物制備而成，在硬度、柔韌性、抗氧性和附著力等方面提升顯著，且可生物降解，環(huán)境友好；拓寬了生物資源木糖醇的利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯及其制備方法，屬于生物基改性的可生物降解光固化材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光固化技術(shù)具有快速固化、節(jié)能省時、低溶劑釋放、固化溫度低、設(shè)備體積小、投資低等優(yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域從最初的木材涂裝現(xiàn)已發(fā)展到塑料裝飾、金屬部件涂裝、醫(yī)療器械、電子元件、信息記錄介質(zhì)、感光印刷、塑性材料和光學(xué)纖維等多個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，它主要以UV涂料、UV油墨、UV膠粘劑等形式出現(xiàn)。

紫外光固化材料由光敏預(yù)聚體(低聚物)、活性稀釋單體、光引發(fā)劑和各類添加助劑(顏填料、消泡劑等)組成。預(yù)聚體是紫外光固化體系的基礎(chǔ)樹脂，在整個體系中占有較大比例?；钚韵♂寗┦怯脕硐♂岊A(yù)聚體，使樹脂體系達到期望的粘度。預(yù)聚體和活性稀釋單體一起一般占整個固化體系質(zhì)量的90％以上，其中活性稀釋單體占40-60％。它們對整個體系的性能，如硬度、附著力、柔韌性、耐久性、耐磨性、拉伸強度、耐沖擊性、及耐老化性能等起著決定性作用。

由于石油資源的日益銳減，以可再生資源為原料制備生物基高分子材料，促進高分子材料的可持續(xù)發(fā)展，受到了學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。生物基材料是當今全球新材料熱點之一，據(jù)Occams Research發(fā)布的研究報告，目前全球生物基化學(xué)品和高分子材料產(chǎn)量約5000萬噸左右，到2021年預(yù)計產(chǎn)值可達到100-150億美元。發(fā)達國家為促進本國生物基材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和使用，紛紛出臺一系列相關(guān)法律法規(guī)，如美國的優(yōu)先采購生物基產(chǎn)品計劃、歐盟第七研發(fā)框架計劃(FP7)、日本的生物基材料2020計劃和澳大利亞的可持續(xù)包裝計劃等。尤其是由荷蘭、英國、德國、法國、意大利等主導(dǎo)的歐盟第七研發(fā)框架計劃(FP7)，跨行業(yè)生物基產(chǎn)品企業(yè)聯(lián)合科技界組成的歐洲生物基產(chǎn)品技術(shù)開放平臺。該技術(shù)平臺研究整個生物基產(chǎn)品價值鏈任何環(huán)節(jié)的特定標準，從生產(chǎn)標準、工業(yè)標準、商業(yè)標準和監(jiān)管標準到檢測方法和產(chǎn)品標示。尤其是建立起一整套歐盟生物基產(chǎn)品標簽制度，刺激和擴大市場消費。生物基材料作為中國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，也是“十三五規(guī)劃”中明確提出要重點開發(fā)的材料之一。我國生物基材料近年來發(fā)展迅速，保持了約20％的年均增長速度，總產(chǎn)量已達到600萬噸/年，到2020年產(chǎn)量有望翻番。

木糖醇原產(chǎn)于芬蘭，是從白樺樹、橡樹、玉米芯、甘蔗渣等植物原料中提取出來的一種天然甜味劑，在自然界中，木糖醇的分布范圍很廣，廣泛存在于各種水果、蔬菜、谷類之中，但含量很低。商品木糖醇是將玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)作物進行深加工而制得的，是一種天然、健康的甜味劑。木糖醇作為一種價廉易得的可再生資料，木糖醇可被人體代謝所吸收，是美國食品與藥品管理局(FDA)認可，有較好的生物相容性，若能將其應(yīng)用于制備可持續(xù)發(fā)展的高分子材料，不僅符合可持續(xù)發(fā)展的要求，且能減少石化資源的消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯及其制備方法，本發(fā)明生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯由木糖醇縮醛成分、聚酯或聚醚改性成分和(甲基)丙烯酸酯化性化合物制備而成，在硬度、柔韌性、抗氧化性和附著力等方面提升顯著，且具有生物相容性以及可生物降解性，環(huán)境友好；同時拓寬了生物資源木糖醇的利用，減少了石化資源的消耗。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種生物降解性可輻射固化的(甲基)丙烯酸酯，其結(jié)構(gòu)式為：