[发明专利]一种基于腰果酚的醇酸树脂的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化学领域，尤其涉及高分子材料，特别涉及醇酸树脂，具体地是一种基于腰果酚的醇酸树脂的制备方法。

背景技术：

醇酸树脂是由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。按脂肪酸（或油）分子中双键的数目及结构，可分为干性、半干性和非干性三类。干性醇酸树脂可在空气中固化；非干性醇酸树脂则要与氨基树脂混合，经加热才能固化。另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐的含量，分为短、中、长和极长四种油度的醇酸树脂。醇酸树脂固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。

醇酸树脂虽然具有很多优点，但是缺点同样不可忽视，由于长链烷基酸如亚麻油，桐油，大豆油等的存在，使得醇酸树脂韧性有余而强度不足，且亚麻油，桐油等的价格较贵。成本较高。大豆油，是食用植物用油，消耗量太大，会促使其价格上涨，从而推高居民生活成本。正常亚麻油是一种价格比较高的食用油，目前工业使用的亚麻油大部分为转基因亚麻油，大量依赖进口，价格较高。桐油是中国特产油料树种──油桐种子所榨取的油脂，由于产量和用途广泛的关系，价格一直居高不下。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于腰果酚的醇酸树脂的制备方法，所述的这种基于腰果酚的醇酸树脂的制备方法要解决现有技术中醇酸树脂强度不足、成本高的技术问题。

本发明的这种基于腰果酚的醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)首先按照质量称取腰果酚、金属氢氧化物、卤代脂肪酸、甘油、二甲苯、邻苯二甲酸酐，所述的腰果酚、金属氢氧化物、卤代脂肪酸、甘油、二甲苯、邻苯二甲酸酐的摩尔比为1:1.0～2.0：1～1.5：1.3～3.0：0.5～1.2：1.3～1.8，将金属氢氧化物配置成质量百分比浓度为30～60%的水溶液，再将腰果酚加入到一个第一反应容器中，然后向第一反应容器中加入第一有机溶剂溶解腰果酚，将金属氢氧化物的水溶液加入到反应容器中，室温搅拌10～60分钟后，加热到40～80℃并优选地采用剧烈搅拌方式搅拌10～60分钟；，

2)将卤代脂肪酸滴加入第一反应容器中，继续加热到100～120℃，回流50～80分钟；

3)真空蒸去反应容器中的多余的第一有机溶剂，然后加入盐酸调节pH值到1.5～3.0之间，加入第二有机溶剂分层，有机相用蒸馏水洗涤，再用无水硫酸钠干燥，过滤，滤饼用第二有机溶剂冲洗，所得有机相合并蒸去溶剂得膏状固体；

4)将上述膏状固体、甘油加入到一个第二反应容器中，将二甲苯加热到140～160℃酯化，用分水器分离酯化过程中产生的水，降温到110～130℃；

5)向第二反应容器内分批加入邻苯二甲酸酐，在150～180℃下回流3～8小时后，继续加热到160～240℃蒸出二甲苯，监控粘度和酸值，当粘度在4500～10000mPa.S（二甲苯或者溶剂油开稀到～50%），酸值为5～15mgKOH/g时，停止加热，当温度降到110～130℃时用二甲苯开稀到40～60%，出料得醇酸树脂。

进一步的，所述的卤代脂肪酸包括但不限于氯乙酸、或者溴乙酸、或者碘乙酸、或者3-氯丙酸、或者3-溴丙酸、或者3-碘丙酸、或者4-氯丁酸、或者4-溴丁酸、或者4-碘丁酸。

进一步的，所述的金属氢氧化物包括但不限于NaOH、或者KOH。

进一步的，所述的第一有机溶剂包括但不限于乙醇、或者质量百分比浓度为90%～98%的乙醇水溶液、或者甲醇、或者甲苯、或者二甲苯。

进一步的，所述的第二有机溶剂包括但不限于乙酸乙酯、或者甲苯、或者二甲苯、或者二氯甲烷。

进一步的，所述的腰果酚的纯度大于或者等于80%以上。

本发明的反应方程式如下：

n＝0，1，2

m＝1-3

X＝Cl，Br，I

醇酸树脂的反应方程式如下：

n＝0，1，2

m＝1-3

X＝Cl，Br，I

本发明以腰果酚作为原料，其不可食用，从生产腰果的废弃物中获得，价格低廉，大大降低了使用成本。最重要的是其相对于其他的油脂来说含有一个重要的基团-苯环，苯环的存在有利用开发耐高温，高强度的材料，增强传统醇酸树脂的应用范围，同时材料硬度相对其他油脂合成的醇酸树脂有所增加。