[发明专利]一种腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂及其制备方法和应用

说明书

一种腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂及其制备方法和应用，制备步骤为：酯化反应：以腰果酚、丙烯酰氯为原料，按摩尔比腰果酚:丙烯酰氯=1:（0.6~1.3）混合，再加入有效量的催化剂、缚酸剂、阻聚剂和有机溶剂，在冰水浴下滴加丙烯酰氯，滴加完毕后，将温度升至20‑110℃反应4‑15小时，过滤沉淀物后，滤液经真空旋转蒸发仪去除溶剂得粗产品；后处理：粗产品先用有机溶剂进行萃取，依次用饱和碳酸氢钠水溶液和超纯水清洗，静置分层后保留有机层，再用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂得到最终产品；本发明的稀释剂生物质含量高，挥发性低，毒性较小，涂膜收缩率小，且可部分生物降解。

技术领域

本发明属于辐射固化涂料、油墨、粘合剂等领域，具体涉及一种生物基丙烯酸酯活性稀释剂及其制备方法和应用。

背景技术

光固化是利用紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联，瞬间固化的一种材料表面处理技术，它具有节能和环境友好等特点。近年来随着人们节能环保意识的增强，光固化产品的应用领域不断拓展，势头发展迅猛。活性稀释剂是一种含有可聚合官能团的有机小分子，是光固化材料中一个重要组成。

腰果酚是腰果壳液的主要成分，主要来自腰果生产的副产品，不仅来源广泛，且储量巨大。因此，采用该成本低廉的的天然化合物为原料合成活性稀释剂，符合绿色化学的定义以及国家可持续发展战略要求。传统的稀释剂存在涂附过程中易挥发、污染空气等问题。将腰果酚衍生物作为活性稀释剂引入光固化涂料体系，不仅可以降低固化体系的黏度，同时又参与物质的成膜，可以有效解决成膜过程中释放低分子化合物的缺点，提高涂料的力学性能和固体成分，并能达到环保要求。Chen Jie等人将腰果酚衍生物作为活性稀释剂应用到环氧树脂中，不仅有效地降低了黏度，力学性能、耐热性能也有所提高。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种腰果酚基活性稀释剂及其制备方法和应用，克服现有活性稀释剂易挥发、体积收缩率大等问题。该腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂不仅可以有效地降低体系的黏度，且参与成膜，工艺简单，生产成本低，并能达到环保要求。

技术方案：一种腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂的制备方法，制备步骤为：(1)酯化反应：向腰果酚中加入有效量的催化剂、缚酸剂、阻聚剂和有机溶剂，在冰水浴下滴加丙烯酰氯，其中腰果酚:丙烯酰的氯摩尔比＝1:(0.6～1.3)，滴加完毕后，将温度升至20-110℃反应4-15小时，过滤沉淀物后，滤液经真空旋转蒸发仪去除溶剂得粗产品；(2)后处理：粗产品先用有机溶剂进行萃取，依次用饱和碳酸氢钠水溶液和超纯水清洗，静置分层后保留有机层，再用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂得到最终产品。

步骤(1)所述的腰果酚与丙烯酰氯的摩尔比为1:1.1。

步骤(1)所述的催化剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或4-二甲氨基吡啶中的至少一种，用量占反应物总质量的2％。

步骤(1)所述的有机溶剂为四氢呋喃、甲苯、二甲苯、正辛烷或正已烷中的至少一种。

步骤(1)所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚或二乙基羟胺中的至少一种，用量占反应物总质量的1％。

步骤(1)所述的缚酸剂为三乙胺或碳酸氢钠。

步骤(2)所述的有机溶剂为乙醚或二氯甲烷。

上述方法制备而得的腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂。

腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂在制备光固化树脂、油墨或3D打印材料中的应用。

制备光固化树脂的步骤为：将占反应物总质量≤40％的腰果酚基丙烯酸酯活性稀释剂，与蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯光固化树脂，以及占反应物总质量1％-5％光引发剂进行混合，充分搅拌后超声分散，浇注或涂膜，得到高生物质含量的光固化树脂；所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮、二苯甲酮、安息香二甲醚、氯化二苯甲酮中的至少一种。