[发明专利]一种植物油脂基乳胶、制备方法及其应用

说明书

本发明以植物油为原料合成了一种植物油脂基乳胶，该乳胶为生物基材料，经过环氧化后的植物油单体有着大于98％以上的转化率，满足乳液聚合的要求。通过乳液聚合制备出的植物油脂基乳胶可以直接涂覆在基材上晾干完成粘附作为压敏胶黏剂使用，也可以晾干后加热固化作为热固性胶黏剂使用，通过测试该乳胶有良好的粘附。与此同时该植物油脂基乳胶还可以通过加入固化剂，经高温固化后作为生物基环氧树脂使用，固化后的环氧树脂有着优良的力学性能。

技术领域

本发明涉及生物基乳胶技术领域，具体涉及一种植物油脂基乳胶、制备方法及其应用。

背景技术

植物油的主要成分是脂肪酸甘油三酯，脂肪酸约占甘油三酸酯总重量的95%。由于油料作物的品种与产地不同，脂肪酸链的长度与不饱和度也存在差异。常见的脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等，如棕榈油中的脂肪酸主要为棕榈酸、油酸与亚油酸，菜籽油、大豆油和高油酸葵花籽油中主要为油酸和亚油酸，乌桕梓油中主要为亚油酸、亚麻酸与油酸，除了由这几种常见的成分外还有一些特殊成分，如桐油中的桐油酸含有高度不饱和的共轭双键。由植物油或长链脂肪酸制备出的聚合物具有一些独特性能，例如良好的弹性、柔韧性、延展性、高冲击强度、水解稳定性、疏水性和固有的低Tg等，这些特性可以使植物油应用在涂料、压敏胶等方面。但是由于乌桕梓油、橡胶籽油等木本油脂的高不饱和度，很难直接利用作为高分子的原料，必须对其进行修饰改性。

采用水作为介质的乳液聚合是一种环境友好的聚合方法，可以从源头上避免挥发性有机化合物的排放以降低环境污染，同时水相可以降低反应体系的粘度并改善热传递效率，从而易于控制反应温度。鉴于脂肪酸及其改性衍生物水溶性较低，具有较高的疏水性，可以直接作为乳液聚合的单体使用。然而，在乳液聚合过程中，脂肪酸单体很难在水相连续相中得到有效的扩散，即从单体液滴聚集成核形成聚合物颗粒，即使在表面活性剂辅助下，也需要较长的诱导期。因此，发展更加高效的细乳液聚合技术对于此类高疏水性植物油单体的聚合应该是最为理想的选择。

专利号为CN108467467的中国专利中将植物油改性为植物油基多元醇，与二异氰酸酯，扩链剂等混合分散均匀后，通过乳液聚合得到植物油基阴离子型水性聚氨酯乳液。专利号为CN106260104的中国专利中将茶叶籽油、葡萄籽油等与水、添加剂、乳化剂等制备出一种复合植物油微乳液。专利号为CN108623760的中国专利中将麻疯树油通过环氧丙烯酸化改性为麻疯树油丙烯酸酯，通过细乳液聚合法制备聚合物加脂剂。专利号为CN102234371的中国专利中利用聚天然植物油，将聚天然植物油中的双键改性后得到的改性聚天然植物油作为油系单体，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等作为活性单体，加入去离子水、乳化剂、引发剂等通过乳液聚合得到基于天然植物油的乳液。

目前国内外有关于植物油脂基的乳胶的制备方法及性能研究不多，大多作为添加剂使用，很少作为本体材料使用，关于纯植物油乳胶的制备与性能研究更是少之又少。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何制备纯植物油乳胶。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种植物油基乳胶，该植物油基乳胶由植物油基脂肪酸环氧单体通过乳液聚合得到，该乳胶为生物基乳胶。

作为优化的技术方案，该植物油基乳胶的植物油基脂肪酸环氧单体结构为如下结构：

其中，R1为能够聚合的基团，R2基团为所含不饱和双键完全被环氧化成环氧基团。

作为优化的技术方案，R1结构为以下结构中的一种：

；

R2结构为以下结构中的一种：

。

本发明还提供一种上述任一种所述的植物油基乳胶的制备方法，该植物油基乳胶的制备方法如下：