[发明专利]一种松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂及其制备方法，属于天然资源改性领域。

背景技术

随着石油资源的减少和环境污染的加剧，未来材料的发展趋势将朝着可再生资源的利用方向发展。很多研究者将目光聚焦到松香、松节油、淀粉、糖类、纤维素、橡胶、油脂等天然资源方面。环氧大豆油是天然大豆油的初级改性产品，因具有环境友好、价格低廉、热稳定性好等特点而广泛应用于食品包装材料、医药制品等领域。环氧大豆油丙烯酸酯是环氧大豆油经丙烯酸酯化的产品，具有刺激性小、黏度低的特点，使其可应用于涂料、包装材料、颜料、胶黏剂等领域。环氧大豆油丙烯酸酯虽然具有一定的应用前景，但因其具有较低的玻璃化转变温度、较差的机械性能和较弱的刚性，使其在应用上受到很多限制。

发明内容

为了解决现有技术中环氧大豆油丙烯酸酯聚合速度慢、具有较低的玻璃化转变温度和较弱的刚性等缺陷，本发明提供一种松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂及其制备方法，制得的松香基丙烯酰胺改性大豆油基树脂复合材料克服了聚合速度慢的缺陷，且具有较高的玻璃化转变温度和储能模量，具有较好的热稳定性、拉伸强度、刚性和疏水性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂，其原料组分包括：环氧大豆油丙烯酸酯、松香基丙烯酰胺单体和引发剂，其中，环氧大豆油丙烯酸酯为60-90摩尔份，松香基丙烯酰胺单体为10-40摩尔份，引发剂的质量用量为环氧大豆油丙烯酸酯和松香基丙烯酰胺单体质量和的1-5％。

环氧大豆油丙烯酸酯简称AESO。

为了进一步提高松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂的综合性能，优选，松香基丙烯酰胺单体为脱氢枞基丙烯酰胺单体。

脱氢枞基丙烯酰胺单体简称DHA-AM。

本发明将N-脱氢枞基丙烯酰胺加入到环氧大豆油丙烯酸酯中进行热固化，是将两种天然改性产品同时应用于热固性树脂的合成，制备的树脂具备优良的综合力学性能。

为了更进一步提高松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂的综合性能，优选，引发剂为过氧化苯甲酰叔丁酯(TBPT)、过氧化氢异丙苯(CHP)或过氧化二叔丁基(DTBP)中的至少一种。

上述松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂的制备方法，将松香基丙烯酰胺单体溶解在环氧大豆油丙烯酸酯中，然后加入引发剂混匀，通过热固化制得松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂。

为了保证经济性和所得产品的综合性能，松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂的制备方法：将混匀的环氧大豆油丙烯酸酯、松香基丙烯酰胺单体和引发剂倒入模具中，根据其DSC的放热曲线，在其固化温度下固化1-6h，然后在160-180℃下后固化1-6h，最后降至室温，即得松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂。

后固化后，降至室温可以是自然冷却，更优选为以速率为4-6℃/min速度来降温，这样能得到性能最优的产品。

本发明未提及的技术均参照现有技术。

本发明所得松香基丙烯酰胺改性大豆油基固化树脂具有较高的玻璃化转变温度和储能模量，具有较好的热稳定性、拉伸强度和疏水性，玻璃化转变温可达45℃，25℃下的储能模量可达273MPa，初始热分解温度达329.8℃，拉伸强度达5.7±0.2MPa，疏水性达105°；可用于机械性能较强的疏水涂料，其铅笔硬度可达到5H。

附图说明

图1不同比例的AESO/DHA-AM固化反应的DSC曲线。

图2不同比例的AESO/DHA-AM的红外图,a.DHA-AM单体，b.固化前的AESO单体，c.AESO/DHA-AM0(100-0)，d.AESO/DHA-AM10(90-10)，e.AESO/DHA-AM20(80-20)，f.AESO/DHA-AM30(70-30)，g.AESO/DHA-AM40(60-40)，AESO/DHA-AM0表示不添加脱氢枞基丙烯酰胺单体；AESO/DHA-AM10表示添加占总摩尔量10％的脱氢枞基丙烯酰胺单体；AESO/DHA-AM20表示添加占总摩尔量20％的脱氢枞基丙烯酰胺单体；AESO/DHA-AM30表示添加占总摩尔量30％的脱氢枞基丙烯酰胺单体；AESO/DHA-AM40表示添加占总摩尔量40％的脱氢枞基丙烯酰胺单体。

图3不同比例的AESO/DHA-AM DMA图。

图4不同比例的AESO/DHA-AM拉伸图。

图5不同比例的AESO/DHA-AM TGA图。