[發明專利]一種木質素基丙烯酸樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 202211137410.1
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115322311A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 石聰燦;唐桂明;黃燕香;朱伯承;王韜;江瑤;江學亮
• 申請（專利權）人: 廣東睿鵬材料科學有限公司
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/18;C09D151/00;C09D7/20
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 劉軍鋒

本發明涉及一種以生物質木質素為原料生產的生物基丙烯酸樹脂，屬于生物質資源高附加值利用和丙烯酸樹脂涂料技術交叉領域，公開了一種木質素基丙烯酸樹脂及其制備方法。按重量份數計，所述木質素基丙烯酸樹脂的原料組成為：丙烯酸改性木質素10～30份、丙烯酸單體60～70份、有機硅單體5～10份、乳化劑1～5份、引發劑0.1～0.5份、消泡劑0.2～0.4份和去離子水80～120份。本發明生產的丙烯酸樹脂具有生產成本較低、綠色環保、成膜后強度高和抗紫外線等優點。

技術領域

本發明屬于生物質資源高附加值利用和丙烯酸樹脂涂料交叉技術領域，尤其涉及一種木質素基丙烯酸樹脂及其制備方法。

背景技術

木質素是一類復雜的有機聚合物，是維管植物和一些藻類的支持組織中形成重要結構的材料。木質素在細胞壁的形成中是特別重要的，特別是在木材和樹皮中，因為它們賦予剛性并且不容易腐爛。木質素是交叉鏈接的酚聚合物，含有豐富的羥基和酚羥基官能團。木質素以及它們的衍生物可以作為涂料的增強填料，也可用于涂料樹脂的合成原料或是成膜物質。木質素經過丙烯酸酐改性處理后，分子鏈含有丙烯酸官能團結構，與丙烯酸發生聚合反應，并形成網狀的分子鏈，提高成膜后的強度等性能，而且還可以木質素的抗紫外線等性能。我國生物基資源利用的技術和研究遠遠落后于日美等發達國家。因此，研究新型的可再生和環保涂料對于我國涂料工業的發展具有深遠和重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種木質素基丙烯酸樹脂及其制備方法，特別是以生物質材料，即木質素為原料制備的丙烯酸樹脂。

具體技術方案如下：

一種木質素基丙烯酸樹脂，由以下重量份數的原料組成：丙烯酸改性木質素10-40份、丙烯酸單體60-70份、有機硅單體5-10份、乳化劑1-5份、引發劑0.1-0.5份、消泡劑0.2-0.4份和去離子水80-120份。

在一些實施例中，所述木質素基丙烯酸樹脂的原料組成為：丙烯酸改性木質素10-30份、丙烯酸單體60-70份、有機硅單體5-10份、乳化劑1-4份、引發劑0.1-0.5份、消泡劑0.2-0.4份、去離子水90-120份。

在一些實施例中，所述丙烯酸改性木質素的制備包括以下步驟：先將多功能反應釜通入氮氣10-20分鐘除去反應釜內的空氣，再將100-120份木質素、200-300份丙烯酸酐、和1-3份1-甲基咪唑依次加入多功能反應釜中，以轉速為1000-1200轉/分鐘將反應物混合10-20分鐘，然后將混合物加熱至60℃，恒溫反應8-12小時；然后，將200份乙醚降入混合物中以降低粘度，再加入200份正己烷將產物沉淀析出，最后將混合物倒出，減壓蒸餾除去乙醚和正己烷，過濾混合物并用正己烷洗滌至少3次，丙烯酸改性木質素在氮氣保護下50-60℃干燥8-12小時。

在一些實施例中，所述丙烯酸單體可以為丙烯酸正烷基酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸正烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯中的至少一種。

在一些實施例中，所述有機硅單體可以為3-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

在一些實施例中，所述乳化劑可以為為十二磺基硫酸鈉、硫酸-2-對壬基酚氧-乙酯銨、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸鈉、2-丙烯酰胺基-甲基-丙基硫酸銨中的一種或多種。

在一些實施例中，所述引發劑可以為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化鉀、過氧化氨中的至少一種。

在一些實施例中，所述消泡劑可以為有機硅類消泡劑、聚醚類消泡劑中的至少一種。

本發明還提供了上述一種羧酸化微納米纖維素基醇酸樹脂的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：