[发明专利]桐油基脂肪酸改性单体的制备方法、制得的桐油基脂肪酸改性单体及其应用

说明书

本发明公开一种桐油基脂肪酸改性单体的制备方法，涉及可再生生物基高分子材料技术领域，本发明包括以下步骤：S1、称取20～50份桐油基脂肪酸单体、3～10份烯烃反应物，加入100～200份有机溶剂，溶解烯烃反应物和桐油基脂肪酸单体；S2、将S1制备的混合液在110℃‑150℃油浴中回流条件反应12‑18h，纯化后，即得到桐油基脂肪酸改性单体。本发明还提供采用上述方法制得的桐油基脂肪酸改性单体及其应用。本发明的有益效果在于：制备方法简单、反应条件不需要复杂的催化剂，制备的桐油基脂肪酸改性单体可以聚合为桐油基脂肪酸热塑性高分子，扩大了桐油在材料方面的应用，具有非常广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及可再生生物基高分子材料技术领域，具体涉及一种桐油基脂肪酸改性单体的制备方法、制得的桐油基脂肪酸改性单体及其应用。

背景技术

目前商业使用的高分子大多数来自于石油基产品，而石油是不可再生资源，它的开采和消耗会使环境污染问题加剧和不可再生资源日益短缺。由于石油资源的地位以及人们对于环保的日益关注，从可再生的生物资源中开发生物基材料替代石油基材料已经迫在眉睫。另外，“使用可再生资源”是绿色化学中的一条重要原则。很多可再生资源已经被开发用于生物基材料，例如萜烯、多元酚、糖、木质素和植物油。与石油不同，生物质是可再生的，而且不会带来环境污染，所以将生物质运用到聚合物的制备中具有重要的意义。

对于植物油脂，大豆油、棕榈油的产量较高，应用面较广泛。桐油、蓖麻油等植物油品种虽然产量较小，但分子结构有独特优势，在某些领域具有很高应用价值。目前，植物油的开发利用已形成一种趋势，如何将众多植物油开发成石油基原料的高性能替代品是当前各国机构研究的热点。天然植物油一般是甘油三酯化学结构，即饱和或不饱和长链脂肪酸与甘油形成的三酯结构。含有碳碳双键的不饱和植物油比较简单的用法是直接将这类所谓干性油作为涂料，这种基于植物油氧化固化的漆膜通常性能较差。所以目前更多的研究集中于植物油的化学改性合成，以适应配方材料性能的整体需求。

目前基于植物油制备的热塑性高分子的主要方法是通过催化水解、裂解、氧化、末端功能化等将植物油脂转化为单官能度或双官能度的化合物及单体，然后进一步转化为热塑性油脂高分子。公开号为CN107141460A的专利公开一种植物油基热塑性聚酯的合成方法，但是由于桐油脂肪酸的共轭不饱和双键，桐油按照传统方法不能获得热塑性高分子。因此，寻找一种有效、能够用桐油为原料制备出热塑性高分子的方法，将具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种桐油基脂肪酸改性单体的制备方法，改性后的桐油基脂肪酸改性单体可以应用于制备热塑性高分子。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

本发明提供一种桐油基脂肪酸改性单体的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取20～50份桐油基脂肪酸单体、3～10份烯烃反应物，加入100～200份有机溶剂，溶解烯烃反应物和桐油基脂肪酸单体；

S2、将S1制备的混合液在110℃-150℃油浴中回流条件反应12-18h，纯化后，即得到桐油基脂肪酸改性单体。

有益效果：桐油基脂肪酸单体通过D-A反应得到脂肪酸改性单体。本发明制备方法绿色环保，制备方法简单、反应条件不需要复杂的催化剂，制备的桐油基脂肪酸改性单体可以聚合为桐油基脂肪酸热塑性高分子，扩大了桐油在材料方面的应用，使其具有非常广阔的应用前景。

优选地，所述有机溶剂的体积与桐油基脂肪酸单体的质量至比为6ml:1g。

优选地，所述烯烃反应物为顺丁烯二酸酐；所述有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、二甲基亚砜、氯仿中的一种。

优选地，所述桐油基脂肪酸单体的结构式如下：