[发明专利]一种含巯基蓖麻油基深层光固化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于生物基UV固化材料技术领域，特别涉及一种含巯基蓖麻油基深层光固化材料及其制备方法和应用。所述含巯基蓖麻油基深层光固化材料原料组分包括：蓖麻油、巯基蓖麻油和光引发剂；其制备方法步骤简单：将蓖麻油、巯基蓖麻油和光引发剂在完全避光条件下混合均匀，得到的预聚物溶液避光保存即可。本发明将巯基引入生物质UV固化材料体系中，构建了巯基‑烯光聚合材料体系，取代了传统的丙烯酸酯类的单纯烯光聚合材料体系，所制备的UV固化材料双键全部来自蓖麻油，完全不含丙烯酸酯类双键，同时巯‑烯光固化体系由于其独特的逐步聚合机理，有效延迟凝胶点、克服了氧阻聚现象、降低体积收缩、提高双键转化率，同时使聚合网络更加均一。

技术领域

本发明属于生物基UV固化材料技术领域，特别涉及一种含巯基蓖麻油基深层光固化材料及其制备方法和应用。

背景技术

传统UV固化聚合物主要依靠来自石化资源的丙烯酸酯类单体中的双键在自由基光引发剂作用下发生聚合反应形成高聚物，因其优异的性能、节能环保，目前已广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂及3D打印等领域。传统UV固化材料的原材料主要由UV固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂组成。目前UV固化预聚物主要为石化基预聚物，其应用上还有诸多缺陷，从而在一定程度上限制了其应用范围。例如，氧阻聚现象较严重、固化收缩率较高；由于UV固化涂料需要光照，还会受到固化对象的形状和固化深度的限制，在有色体系和阴影部分也难以应用。因UV固化预聚物的粘度往往较高，施工过程中还需要用到活性稀释剂调节其粘度，而大多数活性稀释剂容易挥发、具有刺激性气味，对环境和施工者的身体都会造成一定的危害。同时作为小分子的活性稀释剂的引入，还会对高聚物固化膜的性能产生一些不良影响。传统UV固化材料的原材料主要来源于石化资源，受到资源和环境因素的限制越来越严重。植物油分子结构上均含有不饱和双键，其中很多还含有羟基等活泼反应基团，具备构建UV固化材料体系的结构基础，但是植物油双键的光固化活性非常低，单独将植物油在自由基光引发剂作用下无法固化成膜。基于此，有必要提供一种新的光固化材料解决现有技术的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含巯基蓖麻油基深层光固化材料。

本发明的另一目的在于提供上述含巯基蓖麻油基深层光固化材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述含巯基蓖麻油基深层光固化材料在涂料、油墨及胶黏剂等领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种含巯基蓖麻油基深层光固化材料，其原料组分包括：蓖麻油、巯基蓖麻油和光引发剂。

优选的，所述的蓖麻油和巯基蓖麻油的质量比为(0～60)：(100～40)，光引发剂用量为蓖麻油和巯基蓖麻油总质量的1～5％。

所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮(659)、双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛(784)、安息香双甲醚(DMPA)中的至少一种。

优选的，所述巯基蓖麻油通过以下步骤制得：在反应器中加入蓖麻油、催化剂对甲苯磺酸和溶剂，然后装好分水器，搅拌均匀，加热升温，加入巯基脂肪酸，反应后即得到巯基蓖麻油。

所述巯基蓖麻油制备步骤中：

升温至110～120℃，然后加入巯基脂肪酸反应，反应温度在110～120℃，反应时间为9～11h；

所述的巯基脂肪酸优选为巯基乙酸、3-巯基丙酸、2-巯基丁酸、2-巯基异丁酸、3-巯基异丁酸、4-巯基丁酸中的至少一种；