[发明专利]环糊精基水性UV树脂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于涂料技术领域。解决将环糊精用于水性UV涂料的问题，提供一种环糊精基水性UV树脂的制备方法及应用。将环糊精溶于有机溶剂，加入丁二酸酐以及碱性催化剂；反应结束后过滤，除杂，水溶液萃取，洗涤，取水相溶液，烘干得中间产物；将上述中间产物溶于去离子水；将卤代烯烃溶解于有机溶液，中间产物的溶液滴加到该溶液中，升温反应；冷却至室温，分液，取水相溶液，用溶剂萃取，将水相产物干燥；将干燥产物溶于去离子水，得到环糊精水性UV树脂。通过环糊精和丁二酸酐开环反应得到端羧基且水性化的环糊精酯类衍生物，并进一步和卤代烯烃进行醚化反应制备出含双键的水性环糊精树脂，基于此树脂配制出木器漆配方，具有优异的涂装性能。

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种环糊精基水性UV树脂的制备方法及其应用。

背景技术

传统家具行业使用到的涂料通常为油性涂料，且原材料来源于石油、煤炭能源，虽然给家具涂料行业带来巨大的发展机会，但是却由于原材料属于不可再生资源，目前面临巨大的行业转型；同时石化能源大肆使用也给环境、健康带来巨大损害，尤其是传统油性涂料涉及到严重的VOC问题，释放出的甲醛、苯类致癌挥发性溶剂严重危害到人们的健康。

UV光固化和水性涂料是环保型涂料，UV涂料是在光引发剂的作用下，经过紫外线的照射可以激发出活性自由基从而促使分子之间的交联成膜，具有固含高、低能耗、交联密度高、高效、绿色环保等优势；而水性涂料则具有多种固化方式，以水作为稀释剂，具有绿色环保、低/无VOC排放明显优势。通过将UV和水性化结合来制备出水性UV涂料是日后的研究趋势。

生物质能源是一种可持续、可再生的能源，主要包括农作物秸杆、木材、玉米芯、农林废弃物等等，目前商业化的燃料乙醇和生物柴油可以替代由石油制取的汽油和柴油，同时生物基来源的乙二醇，丙二醇，呋喃基单体、聚乳酸同样具有巨大潜在商业价值。环糊精是一种生物质能源，由直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，目前广泛用于医药辅料和食品添加剂，如何将环糊精用于水性UV涂料是一个需要解决的问题。

发明内容

针对如何将环糊精用于水性UV涂料的问题，本发明提供一种环糊精基水性UV树脂的制备方法以及使用该环糊精基水性UV树脂的涂料。本发明通过环糊精和丁二酸酐开环反应得到端羧基且水性化的环糊精酯类衍生物，并进一步和卤代烯烃进行醚化反应制备出含双键的水性环糊精树脂，基于此树脂配制出木器漆配方，具有优异的涂装性能。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供一种环糊精基水性UV树脂的制备方法，包括以下步骤：

A、将环糊精溶于有机溶剂中，加入丁二酸酐以及碱性催化剂，搅拌反应，丁二酸酐和环糊精羟基摩尔比为1:1至5:1，碱性催化剂添加量为环糊精中羟基的摩尔量的0.01％-5％，反应温度为30-90℃，反应时间为4-36h；

B、反应结束后过滤，除去杂质，溶剂稀释后，再用水溶液萃取，洗涤，取水相溶液，烘干得中间产物；

C、将上述中间产物溶于去离子水中；

D、将卤代烯烃溶解于有机溶液，将步骤C得到的溶液滴加到上述溶液中，升温至30-80℃反应一段时间；所述卤代烯烃和环糊精上羟基的摩尔比例为0.3:1至2:1；

E、冷却至室温，分液，取水相溶液，用溶剂萃取数次，将水相产物干燥；

F、将步骤E得到的干燥产物溶于去离子水，得到环糊精水性UV树脂；

所述卤代烯烃选自以下化合物的至少一种：

(a)具有一个双键的卤代烯烃：XC_nH_2n-1，其中：X＝Cl，Br，I；3≤n≤20；X的优选位置在端基；