基于衣康酸的不飽和聚酯合成及其性能研究.pdf

1、化石能源儲(chǔ)量的不斷減少、溫室效應(yīng)以及其他環(huán)境問題的不斷發(fā)生越來(lái)越受到人們的關(guān)注。因此，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來(lái)越關(guān)注對(duì)生物基原料的開發(fā)和利用。目前，大多數(shù)高分子聚合物都源于不可再生的化石能源，占全世界石油和天然氣年消費(fèi)量的7％左右。因此，將生物基原料轉(zhuǎn)化為高分子聚合物有著相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境價(jià)值。伴隨著生物基高分子聚合物的快速發(fā)展，越來(lái)越多的天然聚合物，如植物油、淀粉、大豆蛋白和纖維素被作為可再生原料制備高分子材料。至今，已經(jīng)有大量源于可再生

2、資源或天然聚合物的高分子聚合物被商品化生產(chǎn)與制備，例如，淀粉、纖維素、聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHAs)。然而，與已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展的生物熱塑性材料相比，對(duì)于生物基熱固性樹脂的研究，尤其是具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（100℃以上）和具有能媲美石油基材料力學(xué)性能的熱固性樹脂，是非常有限的。從生物基高分子材料的概念及其發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，源于生物基原料的高性能熱固性樹脂也必然有一個(gè)光明的發(fā)展前景。
　　在本文中，主要有以下幾個(gè)研究工作：

3、
　　1．第一部分，衣康酸分別與不同的二醇（乙二醇，1,4-丁二醇，1,6-己二醇）制備了三種生物基不飽和聚酯。我們通過(guò)紅外波譜、核磁共振以及酸羥值的滴定等分析手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和分析。隨后又基于這些不飽和聚酯制備了UV水性光固化涂料，并對(duì)其機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和涂料性能進(jìn)行了表征，其中涂料性能包括鉛筆硬度、柔韌性、附著力、耐水性以及耐溶劑性。結(jié)果顯示，這些水性光固化涂層具有良好的鉛筆硬度(3H)及很好的耐水性和耐溶劑性(>25

4、0)。
　　2．第二部分，為了能夠提高在第一部分工作中制備的涂料的附著力，我們以衣康酸、1,4-丁二醇和丙三醇為原料，通過(guò)熔融縮聚的辦法制備了一系列生物基不飽和聚酯，并通過(guò)紅外波譜、核磁共振以及酸羥值的滴定等分析手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和分析。隨后又基于這些不飽和聚酯和環(huán)氧大豆油丙烯酸酯(AESO)的混合乳液制備了 UV水性光固化涂料，并對(duì)其分散體的平均粒徑大小和穩(wěn)定性以及各種涂料性能如附著力、柔韌性、鉛筆硬度以及耐溶劑性進(jìn)行了詳細(xì)

5、表征。結(jié)果表明，含有丙三醇結(jié)構(gòu)的不飽和聚酯與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯(AESO)混合乳液制備的涂層顯示出了最高級(jí)別的附著力(5B)、最高級(jí)別的柔韌性(0T)、高達(dá)5H的鉛筆硬度以及完美的耐溶劑性能（浸潤(rùn)乙醇或丁酮的棉布在涂層表面進(jìn)行250次來(lái)回擦拭后，涂層表面沒有發(fā)生任何變化）
　　3．第三部份，將前面制備的生物基不飽和聚酯分別與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯(AESO)進(jìn)行共聚得到熱固性樹脂。并通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)、動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)