[发明专利]一种大豆油马来酸单酯、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种大豆油马来酸单酯、制备方法及其应用，尤其涉及一种环境友好型大豆油马来酸单酯及其制备方法，还涉及基于大豆油马来酸单酯的浇铸树脂及其制备方法。

背景技术

石油资源的日益减少和对石油的消耗日益增大，国际原油价格不断上涨，导致以石油为原料的高分子材料生产成本大幅度上涨。同时，环境问题的日益突出对材料的环境友好性提出了更高的要求。寻求高效、廉价、可再生的替代原料制备绿色高分子材料已经成为目前的研究热点。植物油作为可再生资源，其来源丰富、价格低廉，并含有丰富的官能团，方便进行改性，是代替石油合成高分子材料的理想原料。近年来国外陆续开发出植物基热塑性、热固性树脂、弹性体，产品的植物油成分含量高，理化性能可与石油产品媲美。

利用大豆油分子的特殊结构，即分子中含有多个不饱和双键，可将大豆油转化为多种有用的多官能团化合物。环氧大豆油为其中一种重要的功能性化合物。部分环氧化的大豆油分子中不饱和双键和环氧基共存，每个分子中约含有3～4个环氧基。环氧大豆油分子具有较长的脂肪链，使其分子具有较好的柔顺性，分子中的环氧基团是一个化学性质较活泼的基团，分子链上保留的双键也具有一定程度的功能性。基于环氧大豆油的结构特点，人们利用功能性单体与环氧大豆油反应，在其分子链上引入功能性基团，提高其化学反应能力。利用醇类化合物对环氧大豆油进行不同程度的开环反应，生成了含有不同羟基的大豆油多元醇，可代替聚醚多元醇或聚酯多元醇作为合成聚氨酯的原料。在现有技术的基础上研究出应用范围更广，性能更优越的新化合物对人类社会的发展和科学的进步有着积极意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大豆油马来酸单酯及其制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种基于大豆油马来酸单酯的浇铸树脂及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种大豆油马来酸单酯，该单酯是由大豆油多元醇、马来酸酐在溶剂作用下， 90～120℃恒温回流反应得到，其中，大豆油多元醇的羟基值为85.6～165.0 mgKOH/g。优选的，恒温回流反应时间为5～8 h。

优选的，大豆油多元醇的羟基与马来酸酐的摩尔比为1：2。

优选的，所述溶剂为甲苯、二甲苯、苯中的至少一种。

上述的大豆油马来酸单酯的制备方法，包括以下步骤：向反应器中加入大豆油多元醇、溶剂，混匀后升温回流以除去水分，加入马来酸酐，90～120℃恒温回流反应5～8h，降至室温，洗涤产物至水层pH为中性，旋蒸，抽滤，得大豆油马来酸单酯。

一种浇铸树脂，含有如下重量份组分：上述的大豆油马来酸单酯 20～80份，乙烯基单体 20～80份，引发剂 1～5份，促进剂 1～5份。

优选的，乙烯基单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。

优选的，引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化甲乙酮。

优选的，促进剂为异辛酸钴苯乙烯溶液。

上述的浇铸树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)  将引发剂溶解于乙烯基单体中，混匀；

2)  将上述的大豆油马来酸酯与促进剂混匀；

3)  将步骤1）与步骤2）所得溶液混匀，倒入模具中，抽真空排除气泡，加热聚合反应，反应结束后冷却，得基于大豆油马来酸单酯的浇铸树脂。

优选的，排除气泡后物料在室温聚合反应或在60℃预聚反应1 h，然后升温到100℃聚合反应2 h。

本发明所述大豆油多元醇的制备方法，包括以下步骤：在催化剂四氟硼酸作用下，环氧大豆油以甲醇或乙二醇为开环试剂进行开环反应。

优选的，大豆油多元醇的制备方法，包括以下步骤：将环氧大豆油滴加入煮沸的甲醇或乙二醇、四氟硼酸的混合液中，50～70℃恒温反应0.5～3.5h，反应结束冷却至室温，pH调至中性，旋蒸，抽滤，得大豆油多元醇。

优选的，环氧大豆油的环氧基团与甲醇或乙二醇的羟基的摩尔比为1:11。

优选的，催化剂的用量为总物料质量的1～3%。

本发明的有益效果是：