[發明專利]環糊精基水性UV樹脂的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202011320774.4
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112321753B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 蔡龍;陳壽生;劉華東;羅先平
• 申請（專利權）人: 青島展辰新材料有限公司
• 主分類號: C08B37/16
• 分類號: C08B37/16;C09D105/16
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

本發明屬于涂料技術領域。解決將環糊精用于水性UV涂料的問題，提供一種環糊精基水性UV樹脂的制備方法及應用。將環糊精溶于有機溶劑，加入丁二酸酐以及堿性催化劑；反應結束后過濾，除雜，水溶液萃取，洗滌，取水相溶液，烘干得中間產物；將上述中間產物溶于去離子水；將鹵代烯烴溶解于有機溶液，中間產物的溶液滴加到該溶液中，升溫反應；冷卻至室溫，分液，取水相溶液，用溶劑萃取，將水相產物干燥；將干燥產物溶于去離子水，得到環糊精水性UV樹脂。通過環糊精和丁二酸酐開環反應得到端羧基且水性化的環糊精酯類衍生物，并進一步和鹵代烯烴進行醚化反應制備出含雙鍵的水性環糊精樹脂，基于此樹脂配制出木器漆配方，具有優異的涂裝性能。

技術領域

本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種環糊精基水性UV樹脂的制備方法及其應用。

背景技術

傳統家具行業使用到的涂料通常為油性涂料，且原材料來源于石油、煤炭能源，雖然給家具涂料行業帶來巨大的發展機會，但是卻由于原材料屬于不可再生資源，目前面臨巨大的行業轉型；同時石化能源大肆使用也給環境、健康帶來巨大損害，尤其是傳統油性涂料涉及到嚴重的VOC問題，釋放出的甲醛、苯類致癌揮發性溶劑嚴重危害到人們的健康。

UV光固化和水性涂料是環保型涂料，UV涂料是在光引發劑的作用下，經過紫外線的照射可以激發出活性自由基從而促使分子之間的交聯成膜，具有固含高、低能耗、交聯密度高、高效、綠色環保等優勢；而水性涂料則具有多種固化方式，以水作為稀釋劑，具有綠色環保、低/無VOC排放明顯優勢。通過將UV和水性化結合來制備出水性UV涂料是日后的研究趨勢。

生物質能源是一種可持續、可再生的能源，主要包括農作物秸桿、木材、玉米芯、農林廢棄物等等，目前商業化的燃料乙醇和生物柴油可以替代由石油制取的汽油和柴油，同時生物基來源的乙二醇，丙二醇，呋喃基單體、聚乳酸同樣具有巨大潛在商業價值。環糊精是一種生物質能源，由直鏈淀粉在由芽孢桿菌產生的環糊精葡萄糖基轉移酶作用下生成的一系列環狀低聚糖的總稱，目前廣泛用于醫藥輔料和食品添加劑，如何將環糊精用于水性UV涂料是一個需要解決的問題。

發明內容

針對如何將環糊精用于水性UV涂料的問題，本發明提供一種環糊精基水性UV樹脂的制備方法以及使用該環糊精基水性UV樹脂的涂料。本發明通過環糊精和丁二酸酐開環反應得到端羧基且水性化的環糊精酯類衍生物，并進一步和鹵代烯烴進行醚化反應制備出含雙鍵的水性環糊精樹脂，基于此樹脂配制出木器漆配方，具有優異的涂裝性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明一方面提供一種環糊精基水性UV樹脂的制備方法，包括以下步驟：

A、將環糊精溶于有機溶劑中，加入丁二酸酐以及堿性催化劑，攪拌反應，丁二酸酐和環糊精羥基摩爾比為1:1至5:1，堿性催化劑添加量為環糊精中羥基的摩爾量的0.01％-5％，反應溫度為30-90℃，反應時間為4-36h；

B、反應結束后過濾，除去雜質，溶劑稀釋后，再用水溶液萃取，洗滌，取水相溶液，烘干得中間產物；

C、將上述中間產物溶于去離子水中；

D、將鹵代烯烴溶解于有機溶液，將步驟C得到的溶液滴加到上述溶液中，升溫至30-80℃反應一段時間；所述鹵代烯烴和環糊精上羥基的摩爾比例為0.3:1至2:1；

E、冷卻至室溫，分液，取水相溶液，用溶劑萃取數次，將水相產物干燥；

F、將步驟E得到的干燥產物溶于去離子水，得到環糊精水性UV樹脂；

所述鹵代烯烴選自以下化合物的至少一種：

(a)具有一個雙鍵的鹵代烯烴：XC_nH_2n-1，其中：X＝Cl，Br，I；3≤n≤20；X的優選位置在端基；