大豆油基UV树脂的制备及应用研究

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）

Ｖｏｌ．４０　Ｎｏ．１　Ｊａｎｕａｒｙ，２０１８　

文章编号：１０００２３７５（２０１８）０１００４９０６

大豆油基ＵＶ树脂的制备及应用研究

洪勇波，张凯波，赵梦婷，王念贵

（湖北大学化学化工学院，湖北武汉４３００６２）

摘要：以自制的环氧大豆油（ＥＳＯ）为原料，合成丙烯酸化环氧大豆油（ＡＥＳＯ），分别用马来酸酸酐和丙烯酸羟乙酯（ＨＡＭ）半封端的异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）接枝ＡＥＳＯ，得到两种可ＵＶ固化的大豆油基低聚物ＭＡＥＳＯ和ＨＡＥＳＯ，并用红外（ＦＴ⁃ＩＲ）对中间产物进行表征．在两种大豆油基低聚物中分别加入质量分数分别为２０％的１，６⁃己二醇二甲基丙烯酸酯和３％的ＩＲＧ⁃１８４，然后涂抹在马口铁片和和聚四氟乙烯板上，进行ＵＶ固化．通过应力⁃应变测试、冲击强度试验、热重分析（ＴＧ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、凝胶含量、吸水率、附着力、铅笔硬度和光泽度等手段对膜的性能进行测试．结果表明，用马来酸酐接枝的丙烯酸化环氧大豆油做成的ＵＶ固化膜的综合性能比较好．

关键词：环氧大豆油丙烯酸酯；马来酸酐；丙烯酸羟乙酯；异佛尔酮二异氰酸酯；ＵＶ固化中图分类号：ＴＱ６３０．４　　文献标志码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃２３７５．２０１８．０１．００９

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｂａｓｅｄＵＶｒｅｓｉｎ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６２，Ｃｈｉｎａ）

ＨＯＮＧＹｏｎｇｂｏ，ＺＨＡＮＧＫａｉｂｏ，ＺＨＡＯＭｅｎｇｔｉｎｇ，ＷＡＮＧＮｉａｎｇｕｉ

ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ．ＡｎｄｔｈｅｎａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｗａｓｇｒａｆｔｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅａｎｄｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅｈａｌｆｂｌｏｃｋｅｄｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅｔｏａｂｔａｉｎＭＡＥＳＯａｎｄＨＡＥＳＯ．ＡｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＦＴ⁃ＩＲ．ＵＶｃｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｆｏｒｍｅｄｂｙａｄｄｉｎｇ２０％ｓｔｙｒｅｎｅａｎｄ３％ＩＲＧ⁃１８４ｉｎｔｏｔｈｅｏｌｉｇｏｍｅｒ．ＴｈｅＵＶｃｕｒｅｄｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅｗｅｌｌｃｏａｔｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｉｎｐｌａｔｅａｎｄｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅｐｌａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｎｃｕｒｅｄｕｎｄｅｒＵＶｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｆｉｌｍｓｗｅｒｅｗａｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｇｅｌｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈ，ａｄｈｅｓｉｏｎｔｅｓｔ，ｇｌｏｓｓａｎｄｐｅｎｃｉｌｈａｒｄｎｅｓｓｗｅｒｅａｌｓｏｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｐｒｅｓｅｎｔｍｏｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ；ＵＶｃｕｒｉｎｇ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ；ｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ；ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ；ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔ，ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ａｎｄｔｈｅｒｍａｌｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧ）．Ａｎｄｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＵＶｃｕｒｅｄｆｉｌｍｍａｄｅｂｙｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅｇｒａｆｔｉｎｇａｃｒｙｌａｔｅｄ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ（ＡＥＳＯ）ｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｓｅｌｆ⁃ｍａｄｅ

０　引言

６∶３∶１，一般认为它的化学式为Ｃ５７Ｈ９８Ｏ１１，平均摩尔量约为１０００ｇ／ｍｏｌ［１］．从结构上看，环氧大豆油分子上的环氧基团和酯基两个活性位点可发生化学反应．环氧基是由两个碳原子和一个氧原子组成的三元环，由于环氧基团中氧的电负性大于碳，使得键角∠ＣＯＣ大于∠ＯＣＣ，环氧基团具有较大的张力，反应活性高［２］，所以环氧大豆油能与含有活泼氢原子的氨基［３］、羟基［４］和羧酸［５］等物质发生开环反应，生成性质各异的化工产品．另外，在环氧基团与碳链末端有一段饱和的碳链，在聚合物中形成悬吊链，对聚合物有

收稿日期：２０１７０５０８

作者简介：洪勇波（１９９４⁃），男，硕士生；王念贵，通信作者，副教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｎｉａｎｇｕｉｗａｎｇ＠ｈｕｂｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

环氧大豆油是由环氧亚油酸酯、环氧油酸脂和环氧亚麻酸酯组成的混合物，三者的摩尔比约为

　５０湖北大学学报（自然科学版）第４０卷

明显增塑和增韧作用，使得聚合物表现出良好的柔韧性［６］．环氧大豆油甘油三酯有长的碳链，极性非常小，具有很强的疏水性．因此，以环氧大豆油为原料的聚合物具有低吸水膨胀率、耐水性好的特点．与石油基产品相比，大豆油基产品属于无毒、可生物降解、环境友好型产品，并且以环氧大豆油为原料工业产品具有良好的耐变黄性和热稳定性［７］，其在增塑剂、聚氨酯、丙烯酸酯和润滑油等领域有着广泛的应用［８］．

人类对环氧大豆油的开发和利用已经具有八十多年的历史，但是我国对环氧大豆油的开发和利用

远远落后于欧美日本等国家．我国是一个农业大国，大豆种植面积广阔，大豆油的产量居于世界各国前列，并且我国有充足的过氧化氢产品，这对发展环氧大豆油提供了原料保障．发展环氧大豆油产业不仅可以减轻石油资源枯竭带来的压力，而且可提高农民种植大豆的生产积极性，对于经济可持续发展具有重大的战略意义．

随着石油资源的逐渐枯竭和环境污染的日益严重，使得生物基可降解和可再生材料的发展受到人们的关注．其中大豆油作为优质的可再生资源，在材料学领域有着巨大的应用潜力，值得高分子科学工作者系统深入地研究．有学者用丙烯酸化环氧大豆油制备了可ＵＶ固化的树脂，涂膜的硬度、力学性能冲击强度和拉伸强度还未达到实际应用的标准［９⁃１０］．为了改善涂膜的性能，提高涂膜的交联密度，本研究用丙烯酸开环环氧大豆油，得到丙烯酸化环氧大豆油，然后分别用马来酸酐和丙烯酸羟乙酯半封端的ＩＰＤＩ接枝ＡＥＳＯ，得到两种不同的可ＵＶ固化的低聚物，通过紫外光的照射固化成膜，并对这两种膜的性能进行表征和比较．

１　实验部分

１．１　主要试剂和仪器　环氧大豆油（ＥＳＯ），环氧值５．４４％（１００ｇ环氧大豆油中环氧基团中氧的含量为５．４４ｇ），自制；丙烯酸（ＡＡ），ＣＰ，国药集团化学试剂有限公司；马来酸酐（ＭＡ），ＣＰ，天津博迪化工股份有限公司；丙烯酸羟乙酯（ＨＥＡ），ＡＲ，阿拉丁试剂有限公司；异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ），ＡＲ，中山大桥化工集团有限公司；丁酮，ＡＲ，湖北奥生新材料科技有限公司；Ｎ，Ｎ⁃二甲基苄胺（ＢＤＭＡ），ＡＲ，河海化工试剂有限公司；甲苯，ＡＲ，天津市富宇精细化工有限公司；三苯基膦（ＴＰＰ），ＣＰ，阿拉丁试剂有限公司；对羟基苯甲醚（ＭＥＨＱ），ＡＲ，阿拉丁试剂有限公司；二月桂酸二丁基锡（ＤＢＤＴＬ），ＡＲ，天津市鼎盛鑫化工有限公司；１⁃羟基环己基苯甲酮（ＩＲＧ⁃１８４），ＡＲ，上海麦克林生化科技有限公司；１，６⁃己二醇二甲基丙烯酸酯，ＡＲ，上海甄准生物科技有限公司．傅里叶变换红外光谱仪，ＳｐｅｃｔｒｕｍＯｎｅ，Ｐｅｒｋｉｎ⁃Ｅｌｍｅｒ（Ａｍｅｒｉｃａ）；紫外灯（λ＝３６５ｎｍ，１ｋＷ），ＰＯＲＴＡ⁃ＲＡＹ４００Ｒ，深圳市慧烁机电有限公司；万能拉力试验机，ＣＭＴ４１０４，ＭＴＳ工业系统（中国）有限公司；冲击试验器，ＱＣＪ，上海乐傲试验仪器有限公司；光泽度检测仪，ＯＵ４２００，沧州欧谱检测仪器有限公司；热重分析仪，ＤｉａｍｏｎｄＴＧ／ＤＴＡ，美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司；扫１．２　实验步骤

描电镜，ＪＳＭ６５１０ＬＶ，日本电子．

１．２．１　环氧大豆油丙烯酸酯（ＡＥＳＯ）的合成　称取２５．４７ｇ（约０．０２５ｍｏＬ）环氧大豆油（ＥＳＯ）倒入装０．１４７ｇ（０．４％，质量分数）对羟基苯甲醚［１１］，采用磁力搅拌，加热至１００℃．然后，通过恒压漏斗向三口烧瓶滴加６．８５８ｇ（０．０９５ｍｏＬ）丙烯酸，环氧基团与羧酸物质量比为１∶１．１［１２］，在３０ｍｉｎ内滴加完，滴加完后反应２ｈ．最后，将温度升高到１１０℃反应［１３］，反应原理见图１．约４ｈ后体系的酸值稳定不变，开环效率达到９２％，结束反应．在１１０℃条件下用油泵减压除去剩余的丙烯酸（丙烯酸：常压沸点为１４１℃），得到淡黄色透明黏稠的液体，将丙烯酸化环氧大豆油标记为ＡＥＳＯ．

１．２．２　马来酸酐接枝丙烯酸化环氧大豆油（ＭＡＥＳＯ）的合成　称取１２．６１６ｇ（约０．０１ｍｏＬ）丙烯酸化环氧大豆油倒入５０ｍＬ的单口烧瓶中，接着加入３．３５ｇ（０．０３４ｍｏＬ）马来酸酐，丙烯酸化环氧大豆油与马来酸酐的摩尔比为１∶３．４［１４］．然后，滴加０．２３７ｇ（１．９％，质量分数）Ｎ，Ｎ⁃二甲基苄胺和４ｇ甲苯，采用磁力搅拌，在１１０℃条件下反应６ｈ［１５⁃１６］，反应原理见图１．然后用油泵在１００℃条件下抽去甲苯（甲苯：常压沸点１．２．３　丙烯酸羟乙酯半封端ＩＰＤＩ接枝丙烯酸化环氧大豆油（ＨＡＥＳＯ）的合成　称取２０．３８２ｇＩＰＤＩ为１１０．６℃），得到黄色粘稠的液体，将马来酸酐接枝的丙烯酸化环氧大豆油标记为ＭＡＥＳＯ．

有冷凝回流装置和温度计的２５０ｍＬ的三口烧瓶中．接着加入０．３８５ｇ（１．５％，质量分数）三苯基膦和

第１期洪勇波，等：大豆油基ＵＶ树脂的制备及应用研究　５１

（０．０９２ｍｏＬ）和８ｇ丁酮加入到１００ｍＬ的单口烧瓶中，加入０．１２９ｇ（０．６％，质量分数）对羟基苯甲醚．

接着滴入０．１６４ｇ（０．８％，质量分数）二月桂酸二丁基锡，采用磁力搅拌．然后，滴加１０．６５ｇ（０．０９２

ｍｏＬ）丙烯酸羟乙酯，在冰浴条件下反应２ｈ，在３５℃条件下反应３ｈ，异氰酸酸根的反应效率为４６％．最后，将１０．６５５ｇ（０．０３１ｍｏＬ）丙烯酸羟乙酯半封端的ＩＰＤＩ滴加到１１．１３ｇ（０．００９３ｍｏＬ）丙烯酸化环氧６５℃条件下用油泵减压除去多余的丁酮（丁酮：常压沸点为７９．６℃），得到淡黄色透明黏稠的液体，将丙烯酸羟乙酯半封端ＩＰＤＩ接枝的丙烯酸化环氧大豆油标记为ＨＡＥＳＯ．

大豆油中，在７０℃条件下反应２４ｈ［１７⁃１８］，反应原理见图１，异氰酸根反应效率为９８．５％．反应结束后，在

图１　ＭＡＥＳＯ和ＨＡＥＳＯ的制备原理

１．３　大豆油基ＵＶ固化膜的合成　称取１０ｇＭＡＥＳＯ和１０ｇＨＡＥＳＯ，在两种低聚物中分别加入２ｇ活性稀释剂１，６⁃己二醇二甲基丙烯酸酯和０．３ｇ光引发剂ＩＲＧ⁃１８４混合均匀后，均匀涂抹在马口铁片和聚四氟乙烯板上，在紫外灯下照射３０ｓ，得到的膜分别标记为ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ，然后对膜的性能进行测试．

　５２湖北大学学报（自然科学版）第４０卷

１．４　测试及表征　料和产物进行测试．

红外光谱（ＦＴ⁃ＩＲ）：采用美国Ｐｅｒｋｉｎ⁃Ｅｌｍｅｒ公司的Ｓｐｅｃｔｒｕｍｏｎｅ型红外光谱仪对原

酸值的测试：按照国标ＧＢ／Ｔ１２００８．５⁃１９８９对体系酸值进行测试．

异氰酸根含量的测试：按照国标ＧＢ／Ｔ１２００９．４⁃１９８９对异氰酸根的含量进行测试．

力学性能：采用深圳新三思计量公司的ＣＭＴ⁃４１０４型拉力机，根据国标ＧＢ／Ｔ１０４０．２⁃２００６对聚四氟乙烯板上的固化膜进行测试．

扫描电镜（ＳＥＭ）：采用日本电子株式会社的ＪＳＭ⁃６５１０ＬＶ型扫描电镜仪对对聚四氟乙烯板上的固化膜的拉伸断面进行测试．

热重分析仪（ＴＧ）：采用美国Ｐｅｒｋｉｎ⁃Ｅｌｍｅｒ公司的ＤｉａｍｏｎｄＴＧ／ＤＴＡ对聚四氟乙烯板上的固化膜进行测试．

吸水率：根据ＡＳＴＭＤ５７０⁃９８对聚四氟乙烯板上的固化膜的吸水率进行测试．附着力：按照国标ＧＢ／Ｔ９２８６⁃１９９８对马口铁片上的固化膜的附着力进行了测试．硬度：按照国标ＧＢ／Ｔ６７３９⁃２００６对马口铁片上的固化膜的铅笔硬度进行了测试．冲击强度：按照国标ＧＢ／Ｔ１７３２⁃９３对马口铁片上的固化膜的冲击强度进行了测试．光泽度：按照国标ＧＢ／Ｔ９７５４⁃８８对马口铁片上的固化膜的固化膜的光泽度进行了测试．

２　结果与讨论

２．１　红外光谱分析　

ＨＥＡ⁃ＩＰＤＩ中酯基的Ｃ􀪅Ｏ吸收峰，８２３ｃｍ－１和８４２ｃｍ－１是ＥＳＯ中环氧基团的吸收峰．在ＡＥＳＯ中环氧基团吸收峰消失，在３５０４ｃｍ－１处出现了新的ＯＨ吸收峰，并且在１６３３ｃｍ－１出现了Ｃ􀪅Ｃ的吸收峰，说明ＡＡ与ＥＳＯ发生了开环反应；在ＭＡＥＳＯ中羟基吸收峰消失，并且在３６００应［１９］；ＨＥＡ⁃ＩＰＤＩ在３４７８

２７００ｃｍ－１出现了一个宽

而散的ＣＯＯＨ的吸收峰，１５７７ｃｍ－１出现ＣＯＯＨ伸缩振动吸收峰，说明ＡＥＳＯ上的ＯＨ与ＭＡ发生了反３２０８ｃｍ－１处出现新的ＮＨ吸收峰，且在１６３３ｃｍ－１出现了Ｃ􀪅Ｃ的吸收

峰，说明ＩＰＤＩ上的ＮＣＯ与ＨＥＡ上的ＯＨ发生了反应；在ＨＡＥＳＯ中羟基吸收峰消失，并且在３４７８ＮＣＯ与ＡＥＳＯ上的ＯＨ发生了反应．

图２为原料和产物的红外光谱图．１７４７ｃｍ－１是ＥＳＯ、ＡＥＳＯ、ＭＡＥＳＯ、ＨＡＥＳＯ和

３２０８ｃｍ－１处出现新的ＮＨ吸收峰，并且在２２７８ｃｍ－１处的ＮＣＯ的吸收峰消失，说明ＨＥＡ⁃ＩＰＤＩ上的

图２　ＩＰＤＩ、ＨＥＡ⁃ＩＰＤＩ、ＨＡＥＳＯ、ＭＡＥＳＯ、ＡＥＳＯ和ＥＳＯ的红外光谱图

２．２　力学性能　图３为ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的应力⁃应变曲线，两种ＵＶ固化膜均在屈服点之前断裂，呈现出硬而脆的特征［２０⁃２１］．ＦＨＡＥＳＯ的拉伸强度比ＦＭＡＥＳＯ大，ＦＨＡＥＳＯ的断裂伸长率比ＦＭＡＥＳＯ小，并且ＦＨＡＥＳＯ的杨氏模量比ＦＭＡＥＳＯ大，具体数值见表，这说明ＦＨＡＥＳＯ比ＦＭＡＥＳＯ更脆，这可能是由于ＦＨＡＥＳＯ分子链中的有较多的硬

图３　ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的应力⁃应变曲线

段（即氨基甲酸酯键）造成的［２２］．

２．３　扫描电镜　图４为ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ拉伸测试断裂面扫描电镜图，ＦＭＡＥＳＯ呈现出“剪切带”断裂特征［２３］，ＦＨＡＥＳＯ呈现出“银纹”及“二次银纹”断裂特征［２４］，两种断裂面均表现出界面分明的条带，这是典型

第１期洪勇波，等：大豆油基ＵＶ树脂的制备及应用研究　５３

的脆性断裂特征．“剪切带”断裂表明在断裂过程中分子链有一定的运动能力，“银纹”表明在断裂过程２．４　热重分析　图５为ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的热重曲线，呈现出两种不同的热分解趋势．ＦＨＡＥＳＯ呈现出两个热分解阶段，第一个阶段失重是在１８５℃之间，最大失重速率在２１０℃处，这一阶段主要是结合较弱的氨基甲酸酯５０４℃之间，最大失重速率在４１０℃键的分解；第二阶段失重是在２７０

２７０

中分子链运动受阻，所以ＦＨＡＥＳＯ的脆性比ＦＭＡＥＳＯ大，这与拉伸测试的结果一致．

处，这一阶段主要是结合较强的氨基

图４　ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的断裂面扫描电镜图

甲酸酯（氢键作用）、酯键和碳链的热分解．ＦＨＡＥＳＯ呈现出一个热分解阶段，失重在２３０来看，ＦＭＡＥＳＯ的热稳定性较ＦＨＡＥＳＯ好．

５１４℃之间，最

大热失重速率在４２７℃处，这一阶段主要是酯键和碳链的热分解．从开始分解温度和最大失重速率温度２．５　膜的物理性能　表１为大豆油基ＵＶ固化膜的物理性能，ＦＨＡＥＳＯ的拉伸模量和铅笔硬度比ＦＭＡＥＳＯ

大，而ＦＨＡＥＳＯ的冲击强度和附着力比ＦＭＡＥＳＯ小，这说明ＦＨＡＥＳＯ膜更脆，这与扫描电镜和拉伸测试的结果一致．ＦＨＡＥＳＯ凝胶含量较ＦＭＡＥＳＯ大，一方面可以说明膜内游离的小分子较ＦＭＡＥＳＯ少，另一方面可以说明分子链的之间的约束作用较ＦＭＡＥＳＯ大，这与扫描电镜的测试结果一致．ＦＭＡＥＳＯ的附着力为１级，ＦＨＡＥＳＯ的附着力为４级，这可能是ＣＯＯＨ能与马口铁片基材表面形成较强的化学键合作用［２５］．

样品编号

杨氏模量／ＭＰａ拉伸强度／ＭＰａ断裂伸长率／％冲击强度／（ｋｇ·ｃｍ）铅笔硬度凝胶含量吸水率光泽度（６０°）附着力∗

图５　ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的热重曲线

表１　ＦＭＡＥＳＯ和ＦＨＡＥＳＯ的物理性能

ＦＭＡＥＳＯ２０４．２３９．６４９．１６５０３Ｈ９２．４４％１．０７％１０６．１１级

３７７．３９１３．５９６．５４５４Ｈ９８．０６％１．９６％９９．４４级ＦＨＡＥＳＯ

∗

采用网络划格法对固化膜的性能进行了测试，

脱落的面积越大，附着力越小，相应的级别越大

３　结论

以自制的环氧大豆油为原料，制备了马来酸酐接枝的丙烯酸化环氧大豆油（ＭＡＥＳＯ）和丙烯酸羟乙酯半封端的ＩＰＤＩ接枝的丙烯酸化环氧大豆油（ＨＡＥＳＯ）．讨论了两种不同的低聚物对固化膜性能的影响．结果表明：ＦＭＡＥＳＯ的拉伸强度为９．６４ＭＰａ，断裂伸长率为９．１６％，铅笔硬度为３Ｈ，冲击强度为５０ｋｇ·ｃｍ，附着力为１级，开始分解温度为２３０℃；ＦＨＡＥＳＯ的拉伸强度为１３．５９ＭＰａ，断裂伸长率为６．５％，铅笔硬度为４Ｈ，冲击强度为４５ｋｇ·ｃｍ，附着力为４级，开始分解温度为１８５℃；从冲击强度、断裂伸长率和光泽度等方面综合考虑，马来酸酐接枝的丙烯酸化环氧大豆油制备的ＵＶ固化膜的性能较好．

４　参考文献

［１］ＢａｋｈｓｈｉＨ，ＹｅｇａｎｅｈＨ，Ｍｅｈｄｉｐｏｕｒ⁃ＡｔａｅｉＳ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｒｏｍ

　５４湖北大学学报（自然科学版）第４０卷

ｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓａｌｔｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｂａｓｅｄｐｏｌｙｏｌｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣ，２０１３，３３（１）：１５３⁃１６４．

［２］ＴａｋａｈａｓｈｉＴ，ＨｉｒａｙａｍａＫＩ，ＴｅｒａｍｏｔｏＮ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｃｕｒｅｄｗｉｔｈｔｅｒｐｅｎｅ⁃ｂａｓｅｄ

ａｃｉｄａｎｈｙｄｒｉｄｅａｎｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００８，１０８（３）：１５９６⁃１６０２．

［３］ＭｉａｏＳ，ＺｈａｎｇＳ，ＳｕＺ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｂｉｏ⁃ｂａｓｅｄｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓｆｒｏｍｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌａｎｄｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌａｍｉｎｅ［Ｊ］．

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１３，１２７（３）：１９２９⁃１９３６．

［４］ＤａｈｌｋｅＢ，ＨｅｌｌｂａｒｄｔＳ，ＰａｅｔｏｗＭ，ｅｔａｌ．Ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙｆａｔｔｙａｃｉｄｓａｎｄｔｈｅｉｒｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｆｒｏｍｐｌａｎｔｏｉｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅ

ＡｍｅｒｉｃａｎＯｉｌＣｈｅｍｉｓｔｓ’Ｓｏｃｉｅｔｙ，１９９５，７２（３）：３４９⁃３５３．

［５］ＢｏｎｎａｉｌｌｉｅＬＭ，ＷｏｏｌＲＰ．Ｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇｆｏａｍｗｉｔｈａｈｉｇｈｂｉｏ⁃ｂａｓｅｄｃｏｎｔｅｎｔｆｒｏｍａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌａｎｄ

ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００７，１０５（３）：１０４２⁃１０５２．

［６］ＭｅｉｅｒＭＡ，ＭｅｔｚｇｅｒＪＯ，ＳｃｈｕｂｅｒｔＵＳ．Ｐｌａｎｔｏｉｌｒｅｎｅｗａｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｓｇｒｅｅｎａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓｉｎｐｏｌｙｍｅｒｓｃｉｅｎｃｅ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ

ＳｏｃｉｅｔｙＲｅｖｉｅｗｓ，２００７，３６（１１）：１７８８⁃１８０２．

［７］ＴａｎＳＧ，ＣｈｏｗＷＳ．Ｃｕｒｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｂａｓｅｄｔｈｅｒｍｏｓｅｔｔｉｎｇｒｅｓｉｎ［Ｊ］．

ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＯｉｌＣｈｅｍｉｓｔｓ’Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１１，８８（７）：９１５⁃９２３．

［８］ＢｒｅｎｔｉｎＲＰ．Ｓｏｙ⁃ｂａｓｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｓａｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓ：ｇｒｏｗｉｎｇｔｈｅｖａｌｕｅｃｈａｉｎ［Ｊ］．ＡＣＳＳｙｍｐｏｓｉｕｍ，２０１４，１１７８：１⁃２３．

［９］ＭａＳ，ＪｉａｎｇＹ，ＬｉｕＸ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏ⁃ｂａｓｅｄｔｅｔｒａｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｒｏｓｓｌｉｎｋａｇｅｎｔｆｒｏｍｇａｌｌｉｃａｃｉｄａｎｄｉｔｓｅｎｈａｎｃｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ⁃ｂａｓｅｄ

ＵＶ⁃ｃｕｒｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｗｉｔｈｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．ＲｓｃＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１４，４（４４）：２３０３６⁃２３０４２．［１０］ＢａşｔüｒｋＥ，¨ＩｎａｎＴ，ＧüｎｇöｒＡ．ＦｌａｍｅｒｅｔａｒｄａｎｔＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｂａｓｅｄｏｒｇａｎｉｃ⁃ｉｎｏｒｇａｎｉｃｈｙｂｒｉｄ

ｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＯｒｇａｎｉｃＣｏａｔｉｎｇｓ，２０１３，７６（６）：９８５⁃９９２．

［１１］ＣｈｕＸＭ，ＬｉｕＳＪ，ＺｈａｏＦＱ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ

Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，６６２：７⁃１０．

［１２］ＳａｉｔｈａｉＰ，ＬｅｃｏｍｔｅＪ，ＤｕｂｒｅｕｃｑＥ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｐｏｘｉｄａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ

ａｃｒｙｌａｔｅｄｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ⁃ｃｏ⁃ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ［Ｊ］．ＥｘｐｒｅｓｓＰｏｌｙｍｅｒＬｅｔｔｅｒｓ，２０１３，７（１１）：９１０⁃９２４．

［１３］ＬｉｕＲ，ＺｈａｎｇＸ，ＺｈｕＪ，ｅｔａｌ．ＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｆｒｏｍｍｕｌｔｉａｒｍｅｄｃａｒｄａｎｏｌ⁃ｂａｓｅｄａｃｒｙｌａｔｅｏｌｉｇｏｍｅｒｓ［Ｊ］．ＡＣＳ

ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，３（７）：１３１０⁃１３２０．

［１４］ＷｕＳＰ，ＲｏｎｇＭＺ，ＺｈａｎｇＭＱ，ｅｔａｌ．Ｐｌａｓｔｉｃｆｏａｍｓｂａｓｅｄｏｎｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｒｅｓｉｎｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅａｎｄａｃｒｙｌｉｃ

ａｃｉｄ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｏｌｙｍｅｒｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１４，３７（４）：５４０⁃５５０．

［１５］ＥｓｐａＪＭ，ＳáｎｃｈｅｚｎａｃｈｅｒＬ，ＢｏｒｏｎａｔＴ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂｉｏｂａｓｅｄｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｓｆｒｏｍｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ（ＥＳＢＯ）

ｃｕｒｅｄｗｉｔｈｍａｌｅｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ（ＭＡ）［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＯｉｌＣｈｅｍｉｓｔｓ’Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１２，８９（１１）：２０６７⁃２０７５．［１６］洪勇波，王念贵．大豆油基ＵＶ固化涂料的制备和表征［Ｊ］．胶体与聚合物，２０１７，３５（１）：３２⁃３４．

［１７］ＺｈａｎｇＤ，ＬｉａｎｇＨ，ＢｕＪ，ｅｔａｌ．ＵＶｃｕｒａｂｌｅｓｏｙｂｅａｎ⁃ｏｉｌｈｙｂｒｉｄｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｏｌ⁃ａｃｒｙｌａｔｅａｎｄｔｈｉｏｌ⁃ｅｎｅ⁃ａｃｒｙｌａｔｅ

ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１５，１３２（２４）：１⁃９．

［１８］ＢｌａｃｋＭ，ＲａｗｌｉｎｓＪＷ．Ｔｈｉｏｌ⁃ｅｎｅＵＶ⁃ｃｕｒａｂｌｅｃｏａｔｉｎｇｓｕｓｉｎｇｖｅｇｅｔａｂｌｅｏｉｌｍａｃｒｏｍｏｎｏｍｅｒｓ［Ｊ］．ＥｕｒｏｐｅａｎＰｏｌｙｍｅｒＪｏｕｒｎａｌ，

２００９，４５（５）：１４３３⁃１４４１．

［１９］ＬｕＪ，ＫｈｏｔＳ，ＷｏｏｌＲＰ．Ｎｅｗｓｈｅｅｔｍｏｌｄｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｒｅｓｉｎｓｆｒｏｍｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ．Ｉ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．

Ｐｏｌｙｍｅｒ，２００５，４６（１）：７１⁃８０．

［２０］ＧｅａｒｉｎｇＢＰ，ＡｎａｎｄＬ．Ｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｇｌａｓｓｙｐｏｌｙｍｅｒｓｄｕｅｔｏｓｈｅａｒ⁃ｙｉｅｌｄｉｎｇａｎｄ

ｃｒａｚｉｎｇ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄｓ＆Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００４，４１（１１⁃１２）：３１２５⁃３１５０．

［２１］ＳａａｄＮ，ＯｌａｇｎｏｎＣ，ＥｓｔｅｖｅｚＲ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｇｌａｓｓｙｐｏｌｙｍｅｒｓｆｒａｃｔｕｒｅｕｓｉｎｇａｄｏｕｂｌｅｎｏｔｃｈｆｏｕｒｐｏｉｎｔ⁃

ｂｅｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＥｕｒｏｐｅａｎＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＩｎｔｅｇｒｉｔｙＳｏｃｉｅｔｙ，２００３，３２（０３）：２７⁃３８．

［２２］ＬｉｕＧ，ＷｕＧ，ＪｉｎＣ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｅｒｐｅｎｅ⁃ｂａｓｅｄｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｃｏａｔｉｎｇｓｗｉｔｈｃａｒｂａｍａｔｅ

ｇｒｏｕｐ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｑｕａｔｅｒｎａｒｙａｍｍｏｎｉｕｍｓａｌｔｓ［Ｊ］．ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＯｒｇａｎｉｃＣｏａｔｉｎｇｓ，２０１５，８０：１５０⁃１５５．

［２３］ＬｕＪ，ＷｏｏｌＲＰ．Ｓｈｅｅｔｍｏｌｄｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｒｅｓｉｎｓｆｒｏｍｓｏｙｂｅａｎｏｉｌ：ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．

ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００７，４７（９）：１４６９⁃１４７９．

［２４］ＧｕｐｔａＡＰ，ＳｈａｒｉｆＡ，ＡｎｓｈｕＤ．Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｏｖｅｌｂｉｏ⁃ｂａｓｅｄｒｅｓｉｎ⁃ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄｓｏｙｂｅａｎｏｉｌｂｙｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ

［Ｊ］．ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１１，５１（６）：１０８７⁃１０９１．

［２５］ＳöｄｅｒｂｅｒｇＳ，ＧｅｒｅｎｄａｓＡ，ＳｊöｓｔｒａｎｄＭ．Ｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅａｄｈｅｓｉｏｎｏｆｄｉａｍｏｎｄｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｓ［Ｊ］．

Ｖａｃｕｕｍ，１９９０，４１（４）：１３１７⁃１３２１．

（责任编辑　胡小洋）