[发明专利]可能量固化的环氧接枝改性硝酸纤维素、含有其的可能量固化组合物及应用

说明书

本发明提供了一种可能量固化的环氧接枝改性硝酸纤维素、含有其的可能量固化组合物及应用。该环氧接枝改性硝酸纤维素中的至少一个重复单元的支链上接枝有一个或多个氧杂环丁烷基团，各氧杂环丁烷基团分别具有通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)所示的结构。在含环氧接枝改性硝酸纤维素的组合物中，利用环氧树脂接枝改性后的硝酸纤维素能够解决硝酸纤维素单独使用或与其它树脂物理混合使用时附着力、柔韧性、收缩率不佳的问题。同时也解决了硝酸纤维素需要加入大量有毒溶剂稀释后使用而带来的高VOC排放的问题，进而使其可在低VOC甚至无VOC排放的能量固化领域中得到更为广泛的应用。

技术领域

本发明涉及可能量固化领域，具体而言，涉及一种可能量固化的环氧接枝改性硝酸纤维素、含有其的可能量固化组合物及应用。

背景技术

纤维素是长链天然高聚物，具有来源丰富、可生物降解的优点，并且具有多个活性羟基，以其为基体可进行多种反应，能够制备所需特定性能的纤维素树脂。其中，以硝化改性后得到的硝酸纤维素在能量固化领域作为成膜物质应用最为广泛。

硝酸纤维素在单独使用时干燥速度快、硬度高、耐磨耐候性好，但收缩率高、附着力及柔韧性差且在使用时需溶于大量毒性较大的有机溶剂而具有高VOC排放、成品固分低需多次涂覆而导致费工费时等问题。虽然硝酸纤维素与多种天然树脂、合成树脂具有一定的相容性，但相容性不高，还是需要加入一定量的有机溶剂协助共混。此外，共混配方虽然可使其综合性能得到一定的提高，但收缩率、附着力和柔韧性不佳及相对较高的VOC排放仍然是其弊端，限制了其的进一步应用。考虑到硝酸纤维素原料来源丰富、可再生、可降解、应用领域重要，因此，在现有研究基础上探索综合性能优异的硝酸纤维素是拓宽其实际应用的根本途径。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可能量固化的环氧接枝改性硝酸纤维素、含有其的可能量固化组合物及应用，以解决现有的硝酸纤维素在应用过程中存在的收缩率高、附着力和柔韧性不佳及VOC排放不达标的问题。

为了实现上述目的，根据本发明提供了一种可能量固化的环氧接枝改性的硝酸纤维素，该环氧接枝改性硝酸纤维素中的至少一个重复单元的支链上接枝有一个或多个氧杂环丁烷基团，各氧杂环丁烷基团分别具有通式(Ⅰ)或通式(Ⅱ)所示的结构：

其中，R₁表示C₁～C₄₀的直链或支链的n价烷基、C₂～C₃₀的n价链烯基或C₆～C₄₀的n价芳基，R₁中的任意一个-CH₂-可被氧原子、酯基或者所取代，且两个氧原子不直接相连，R₁中的任意一个氢原子可被烷基、卤素或硝基取代，n选自1～12的整数；

R₂和R₄分别独立地表示氢、卤素、硝基、C₁～C₃₀的直链或支链烷基、C₃～C₃₀的环烷基或取代环烷基、C₂～C₁₅的链烯基或C₆～C₃₀的芳基，R₂和R₄中的任意一个-CH₂-可被氧原子或-COO-所取代，且两个氧原子不直接相连，R₂和R₄中的任意一个氢原子可被烷基、卤素或硝基取代；