光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法

摘要

本发明公开了一种光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂及其制备方法。本发明树脂是由桐油与四氢苯酐类单体经Diels-Alder反应生成中间体产物四氢苯酐化桐油，四氢苯酐化桐油再与丙烯酸羟基酯单体酯化反应制得本发明产品，所用原料的质量比为桐油：四氢苯酐类单体：丙烯酸酯类单体=100：45～55：10～40。本发明产品具有以较长的柔性链为主链、键接刚性双六元环的结构特征，将其作为基体树脂应用于光固化无溶剂油墨及涂料等领域，可以在较大幅度内调整油墨、涂料等的刚性、韧性、光泽度、对基材的附着力及耐候性等，便于优化使用性能，节约“化石性”资源。

主权项

1. 一种光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a、以桐油和四氢苯酐类单体为基本原料，桐油与四氢苯酐类单体按照质量比为100：45～55的比例进行称取；先将称取的桐油加入带搅拌器、温度计和回流冷凝器的四口反应器中，油浴加热至60～70℃，然后加入称取的四氢苯酐类单体，升温至120～180℃的条件下进行Diels - Alder反应，随着反应的进行，生成中间体产物四氢苯酐化桐油，生成的中间体产物随着反应的进行，其酸值逐渐增大，当反应至中间体产物四氢苯酐化桐油的酸值不再变化，反应结束；将所得产物冷却至室温，然后依次进行洗涤、恒温干燥，干燥后得到中间体产物四氢苯酐化桐油；所述四氢苯酐类单体为四氢苯酐或甲基四氢苯酐；b、将步骤a得到的四氢苯酐化桐油、回流带水剂和阻聚剂加入到带搅拌器、温度计和回流冷凝器的四口反应器中，升温至65～75℃进行熔化，熔化均匀并出现冷凝回流时，加入丙烯酸羟基酯类单体，升温至80～140℃进行酯化反应，在此回流条件下反应至体系酸值不再变化，反应结束；然后蒸出回流带水剂，得到产物，将所得产物进行洗涤，以除去未反应的阻聚剂，最后进行恒温干燥，干燥后得到产品光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂；所述丙烯酸羟基酯类单体为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟丙酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的任一种；所述四氢苯酐类单体与丙烯酸羟基酯类单体二者之间加入量的质量比为45～55：10～40；所述回流带水剂的加入量为桐油质量的80～130%；所述阻聚剂的加入量为桐油质量的0.1～0.2%；所述产品光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的结构通式为：其中，R₁为或R₂为-H或-CH₃；R₃为丙烯酸-β-羟乙酯除-OH以外的部分、或为丙烯酸-β-羟丙酯除-OH以外的部分、或为甲基丙烯酸-β-羟乙酯除-OH以外的部分、或为甲基丙烯酸-β-羟丙酯除-OH以外的部分、或为丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯除-OH以外的部分、或为三羟甲基丙烷二丙烯酸酯除-OH以外的部分、或为季戊四醇三丙烯酸酯除-OH以外的部分。2、根据权利要求1所述的光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤a中所述洗涤是采用乙腈进行洗涤，洗涤次数为2～4次，乙腈的加入量为桐油质量的70～100%；所述恒温干燥时干燥温度为85℃，干燥时间为1h。3、根据权利要求1所述的光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述回流带水剂为苯、甲苯和二甲苯中的任一种。4、根据权利要求1所述的光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚、芳胺、苯醌、硝基苯、对甲氧基苯酚、叔丁基对苯二酚和2，6-二叔丁基对甲酚中的任一种。5、根据权利要求1所述的光固化四氢苯酐化桐油丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于：步骤b中所述将所得产物进行洗涤，洗涤时采用75～85℃的热水进行洗涤，洗涤2～4次，热水的加入量为桐油质量的40～50%；所述恒温干燥时干燥温度为105℃，干燥时间为2h。