[发明专利]植物油基硫醇自固化树脂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种植物油基硫醇自固化树脂及其制备方法与应用，所述植物油基硫醇自固化树脂的制备方法包括如下步骤：S1、制备改性植物油：将含碳碳双键的植物油与亲双烯体单体混合，在催化剂的作用下于110～130℃下搅拌反应2～4h，发生狄尔斯‑阿尔德反应得到澄澈透明的改性植物油。S2、制备植物油基硫醇自固化树脂：将含胺基或羟基的巯基化合物加入到所述改性植物油中，在120～130℃反应2～4h，得到植物油基硫醇自固化树脂。所述制备方法过程简单，反应容易控制，原料价格便宜，所制备的植物油基硫醇自固化树脂在无引发剂的情况下即可实现自固化，所述制备方法和产物均具有很好的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及植物油改性技术领域，具体地，本发明涉及植物油基硫醇自固化树脂及其制备方法与应用。

背景技术

随着世界石化资源的枯竭和日益突出的环境问题，可再生资源的转化和利用是实现社会可持续发展的重要途径之一。越来越多的科研工作者将目光投向资源丰富和可再生性强的生物质资源，如纤维素、木质素及植物油等。其中，植物油以其独特的化学结构，如具有不饱和位点，羟基、酯和其它官能团以及固有的流动性等特征使得植物油能够进行各种化学反应，改性后的植物油制得的树脂在涂料及复合材料领域均显示出了极大的社会意义和经济价值，因此，植物油基聚合物是一种极具发展前景的绿色聚合物，从原料来源到废弃物回收均可实现可持续发展，并且整个过程极具环境友好性，使之成为一种潜在的石油基树脂的替代材料。

近年来，由于紫外线（UV）光固化涂料具有广泛的经济和生态优势，对UV光固化涂料的研究日益炽烈。而植物油基丙烯酸酯具有较高的反应活性，且价格适中，是一种绿色的光固化材料，可应用于涂料、油墨、胶粘剂、聚合物复合材料等工业领域。但是，由于大多数植物油中双键的活性较低，无法直接参与自由基光聚合，故目前的研究开发多围绕植物油的丙烯酸酯化进行。在目前植物油基本的光固化配方中，需使用光引发剂（PI）用于产生活性物质（如自由基），以在光学吸收过程中引发聚合。然而，PI光解碎片与基体树脂的相容性差，易向固化膜表面缓慢迁移，引起潜在的安全问题，尤其限制了UV光固化涂料在食品、药品、卫生等领域中的应用。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种植物油基硫醇自固化树脂的制备方法，所述制备方法通过亲双烯体单体与含碳碳双键的植物油经狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）反应得到改性植物油，再与含胺基或羟基的巯基化合物反应，得到植物油基硫醇自固化树脂，所述植物油基硫醇自固化树脂中含有巯基和碳碳双键，其在紫外光辐照下可以发生巯基-烯光点击反应，在无引发剂的情况下即可实现自固化，且所得植物油基硫醇自固化树脂的紫外线吸收波长显著增大。此外，所述制备方法制备植物油基硫醇自固化树脂的过程简单，反应容易控制。

其技术方案如下：

一种植物油基硫醇自固化树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备改性植物油：将含碳碳双键的植物油与亲双烯体单体混合，在催化剂的作用下于110～130℃下搅拌反应2～4h，发生狄尔斯-阿尔德反应得到改性植物油。

S2、制备植物油基硫醇自固化树脂：将含胺基或羟基的巯基化合物加入到所述改性植物油中，在120～130℃反应2～4h，得到植物油基硫醇自固化树脂；

其中，步骤S1中所述植物油与所述亲双烯体单体的摩尔比为1：1～1：2，步骤S2中，所述改性植物油与所述含胺基或羟基的巯基化合物的摩尔比为1：1～1：2。

巯基-烯的光点击反应由于具有快速、高效、反应条件温和、高产无收率和操作简单等特点不断受到重视，广泛应用于聚合物侧链或表面修饰、超支化聚合物合成、纳米网络结构材料、功能化生物有机化合物的合成等。本发明通过对含碳碳双键的植物油进行化学改性得到含有巯基的植物油基硫醇自固化树脂，便于与烯烃发生巯基-烯的光点击反应，实现无光引发剂即可发生固化。