一种生物基紫外光固化树脂及其制备方法与流程

本发明涉及紫外光固化树脂的制备领域，更具体的是涉及一种生物基紫外光固化树脂及其制备方法。

背景技术：

1、随着环境保护意识的增强和对可持续发展的追求，传统石油基材料正逐渐被生物基材料取代。生物基材料不仅来源于可再生资源，还具有较好的生物降解性。紫外光固化树脂因其快速固化、节能、低污染等优点，在涂料、油墨、粘合剂等领域得到了广泛应用。然而，目前市面上的紫外光固化树脂多数基于石油化学品，不仅资源有限，而且环境问题受到关注。

2、最近几年，生物基树脂因其可再生、低碳环保的特性，受到了广泛关注。它们主要来源于生物质，如植物油、淀粉、蛋白质等，具有来源广泛、可再生性好的优点。然而，目前生物基树脂在uv固化领域的应用仍存在一些瓶颈。首先，生物基uv固化树脂的性能与石油化工产品相比，仍有一定的差距，如耐磨性、耐化学性等。其次，生物基uv固化树脂的制备工艺复杂，成本较高。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，现提供一种生物基紫外光固化树脂及其制备方法，具体方案如下：

2、一种生物基紫外光固化树脂，所述的生物基紫外光固化树脂包括以下重量百分比的各组分：

3、丙烯海松酸25～30％；二甘醇5～10％；微纳米级马来酸酐10～15％；丙烯酸5～10％；马来海松酸酰氯10～15％；季戊四醇5～10％；二羟甲基丙酸5～10％；端丙烯基2～5％；光引发剂2～5％；交联剂5～10％；uv稳定剂2～5％；催化剂1～3％；抗氧剂0.5～2％；微生物抗菌剂0.5～2％；所述丙烯海松酸的分子量为300～500；所述的微纳米级马来酸酐是通过高能球磨技术对原始马来酸酐进行无机改性处理得到，粒径范围为10～50nm。

4、进一步的，所述的丙烯海松酸通过使用甲苯作为溶剂，以n-羟基丙烷磺酰胺和双氧水为催化剂，采用等体积法对游离基因海松酸进行自由基聚合改性得到。

5、进一步的，所述的光引发剂为苯基甲酮，二氢吡喃并[3,4-b]喹啉-1(2h)-酮，和偶氮二异丁酸酯。

6、进一步的，所述的交联剂为三丙烯酸酯三聚体、二甲基丙烯酸酯或乌苏氮烯酸丙烯酯中的一种或几种的混合物。

7、进一步的，所述的uv稳定剂为紫外线吸收剂234、紫外线吸收剂1130以及灰化剂770中的一种或几种的混合物。

8、进一步的，所述的催化剂为二甲基二胺基乙烯、邻甲基苯磺酸锡以及铂黑中的一种或几种的混合物。

9、进一步的，所述的抗氧剂为bht、bha或抗氧剂1010中的一种或几种的混合物。

10、进一步的，所述的微生物抗菌剂为纳米银、曲霉素或纳米锌中的一种或几种的混合物。

11、一种生物基紫外光固化树脂的制备方法，包括以下步骤：

12、s1：将丙烯海松酸、二甘醇、微纳米级马来酸酐、丙烯酸、马来海松酸酰氯、季戊四醇、二羟甲基丙酸和端丙烯基按照所述的百分比混合，在搅拌器中以300rpm的速率进行搅拌30分钟，得到均匀的原料混合液；

13、s2：向上述原料混合液中加入光引发剂，并继续以300rpm的速度搅拌30分钟，得到含有光引发剂的混合液；

14、s3：再向上述含有光引发剂的混合液中分别添加交联剂、uv稳定剂，催化剂抗氧剂，微生物抗菌剂，按照所述的百分比进行添加，并以300rpm的速度继续搅拌60分钟，得到完全混合的树脂溶液；

15、s4：最后将上述树脂溶液倒入预先清洁并干燥的金属或塑料模具中，置于波长为365nm的紫外光照射下，光照强度为1000mw/cm2，光照时间为5～20分钟，使其充分固化，然后在室温下自然冷却，脱模得到生物基紫外光固化树脂。

16、有益效果：

17、本发明提供了一种生物基紫外光固化树脂及其制备方法，其具有以下优势：

18、(1)本发明的生物基紫外光固化树脂主要由丙烯海松酸等生物基原料构成，这些原料来源于松香，原料来源广泛与石油化工产品相比获取更为环保，符合当前的绿色、可持续发展的趋势。

19、(2)将丙烯海松酸的分子量控制在300～500范围内，这一特定的分子量范围使得树脂具有良好的流动性和固化性，能够在保证产品性能的同时，提高生产效率和降低生产成本。

20、(3)添加微纳米级马来酸酐，将马来酸酐经过高能球磨技术处理，粒径控制在10～50nm范围内，使马来酸酐在树脂中的分散性和活性得到显著提高，从而提高了树脂的固化速度和最终产品的性能。

21、(4)本发明的生物基紫外光固化树脂在使用过程中无有害物质释放，且在废弃后易于生物降解，对环境影响小。

1.一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的生物基紫外光固化树脂包括以下重量百分比的各组分：

2.根据权利要求所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的丙烯海松酸通过使用甲苯作为溶剂，以n-羟基丙烷磺酰胺和双氧水为催化剂，采用等体积法对游离基因海松酸进行自由基聚合改性得到。

3.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的光引发剂为苯基甲酮，二氢吡喃并[3,4-b]喹啉-1(2h)-酮，和偶氮二异丁酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的交联剂为三丙烯酸酯三聚体、二甲基丙烯酸酯或乌苏氮烯酸丙烯酯中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的uv稳定剂为紫外线吸收剂234、紫外线吸收剂1130以及灰化剂770中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的催化剂为二甲基二胺基乙烯、邻甲基苯磺酸锡以及铂黑中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的抗氧剂为bht、bha或抗氧剂1010中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种生物基紫外光固化树脂，其特征在于，所述的微生物抗菌剂为纳米银、曲霉素或纳米锌中的一种或几种的混合物。

9.如权利要求1～8所述的一种生物基紫外光固化树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：