[发明专利]蓖麻油基可双重交联活性树脂单体及其制备方法

说明书

蓖麻油基可双重交联活性树脂单体及其制备方法，将蓖麻酸与环氧氯丙烷反应制得蓖麻油基环氧树脂，然后将蓖麻油基环氧树脂和不饱和酸经环氧开环反应制得蓖麻油基丙烯酸酯，最后与不饱和酸酐反应制得蓖麻油基可双重交联活性树脂单体。本发明所制备的蓖麻油基可双重交联活性树脂单体应用于功能树脂领域，在建筑、机械制造、食品包装、医药等领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于不饱和树脂领域，具体涉及一种蓖麻油基可双重交联活性树脂单体及其制备方法。

背景技术

双重交联固化树脂是基于双重固化技术而开发的一种特殊树脂，在双重固化交联体系中，树脂的交联或聚合反应是通过独立的具有不同反应原理的阶段来完成的，固化物中融合两种不同的共聚网络体系，如环氧-聚氨酯、环氧-不饱和树酯、聚氨酯-不饱和树酯、不饱和树酯-硅氧烷等双重交联体系，其中不同阶段可通过室温固化、热固化、湿气固化、氧化固化等反应来进行。较单一的固化交联方式相比，双重交联技术可解决在不透明材质、形状复杂基材、超厚涂层及有色涂层等材料上的应用比较困难的问题，广泛应用于石油化工、冶金、电子、医药、建筑等行业，具有广阔的市场前景。

随着国内经济的不断发展和人们的生活水平的提高，人们对材料使用耐久性、健康环保等方面的意识逐渐增强，对该类型产品的改性和性能提高研究提出了诸多新要求。开发利用安全、环保和节能的生物基双重固化树脂是未来的主要发展方向之一，生物基双重固化树脂单体的开发适应时代的发展要求。

蓖麻油作为一种重要的天然植物油脂类生物基资源引起了科研界的广泛关注，蓖麻油是我国最常见的一种油料作物，广泛分布在我国东北、华北等地，年产量位居世界第三，因其来源丰富，故在涂料、塑料、聚氨酯及橡胶等领域有着广泛应用。蓖麻油中含有羧基、酯基、羟基和双键，可以发生多种化学反应，如酯交换，脱水，热解、环氧化、酯化反应、加成反应等。因此利用含有羧基的蓖麻酸通过系列反应引入新的活性基团并最终制得蓖麻油基可双重交联活性树脂单体。开发环保、安全和节能的蓖麻油基可双重交联活性树脂是未来发展的主要方向之一。

开发蓖麻油基可双重交联活性树脂单体可解决常规蓖麻油基树脂固化物韧性过高、刚性不足、耐腐蚀性不足、受热和力易变形的缺陷，可大大提高其共聚体系的交联度，并可自由调控其刚柔特性，提高其应用范围。采用天然的蓖麻油来制备一种新型的双重交联活性树脂单体，可进一步推动非食用性蓖麻油产品的高值化产业开发利用。

发明内容

解决的技术问题：传统的双重交联树脂存在配方复杂、挥发性高、有毒成分含量高等缺点，为改善其缺点，本发明提供一种蓖麻油基可双重交联活性树脂单体及其制备方法，通过环氧和不饱和双键两种交联方式来达到双重交联的效果，本方法在合成过程中反应条件温和，且制得的产品稳定性优异。

技术方案：一种蓖麻油基可双重交联活性树脂单体的制备方法，由以下步骤制得：将蓖麻酸加入到反应容器中，然后按照蓖麻酸与环氧氯丙烷摩尔比1:（6~9）的比例加入环氧氯丙烷，再加入上述反应原料总质量0.5%~1.5%的催化剂A，115~120℃反应1-3h；降温至55-65℃，分别加入与羧基等摩尔数的氧化钙和氢氧化钠，55-65℃下搅拌2-4h；最后经抽滤，旋蒸除去多余的环氧氯丙烷即制得蓖麻油基中间活性单体A；将制得的蓖麻油基中间活性单体A和占反应物总质量0.5%~1.5%的催化剂B加入到反应器中，升温至60~80℃，然后向其滴加不饱和酸，所述不饱和酸与蓖麻油基中间活性单体A的摩尔比为1:1，滴加完毕后，115~120℃反应1.5~2.5h，制得蓖麻油基中间活性单体B；然后将制得的蓖麻油基中间活性单体B和不饱和酸酐按照摩尔比1:2的比例加入到反应容器中，加入占反应物总质量0.5%~2.0%的催化剂C和0.02%~0.07%的阻聚剂，经水洗和旋蒸得到蓖麻油基可双重交联活性树脂单体。

优选的，上述催化剂A为苄基三乙基氯化铵、四乙基溴化铵或四甲基溴化铵。

优选的，上述不饱和酸为丙烯酸、2-乙基丙烯酸或甲基丙烯酸。

优选的，上述不饱和酸酐为衣康酸酐或马来酸酐。