桐(tong)(tong)油(you)和馬來酸(suan)酐(gan)(gan)經(jing)Diels-Alder反應形成(cheng)桐(tong)(tong)油(you)二酸(suan)酐(gan)(gan)（TM2）、桐(tong)(tong)油(you)三酸(suan)酐(gan)(gan)（TM3），桐(tong)(tong)油(you)三酸(suan)酐(gan)(gan)與不同比例(li)的甲基(ji)(ji)丙烯(xi)酸(suan)β羥乙酯(zhi)（HEMA）反應，將桐(tong)(tong)油(you)三酸(suan)酐(gan)(gan)及其與HEMA反應物(wu)中(zhong)的酸(suan)酐(gan)(gan)官(guan)能(neng)團(tuan)水(shui)解，合(he)成(cheng)出含3~6個(ge)羧基(ji)(ji)官(guan)能(neng)團(tuan)丙烯(xi)酸(suan)酯(zhi)改(gai)性的桐(tong)(tong)油(you)衍生(sheng)(sheng)物(wu)。產物(wu)結(jie)構經(jing)紅外光(guang)(guang)譜和核磁共振氫譜表征。測(ce)定了桐(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)衍生(sheng)(sheng)物(wu)鈉鹽的表面張力及CMC值(zhi)，考察了改(gai)性桐(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)乳化劑對(dui)丙烯(xi)酸(suan)酯(zhi)類單體及低(di)聚物(wu)的乳化性能(neng)。結(jie)果表明，隨著桐(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)衍生(sheng)(sheng)物(wu)中(zhong)的羧酸(suan)鈉基(ji)(ji)團(tuan)的增加，衍生(sheng)(sheng)物(wu)的親水(shui)性增強，CMC值(zhi)呈上升趨勢，乳化性能(neng)增強。丙烯(xi)酸(suan)酯(zhi)改(gai)性桐(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)衍生(sheng)(sheng)物(wu)及其復配物(wu)可(ke)以光(guang)(guang)固化，可(ke)以通過調(diao)節光(guang)(guang)固化體系的組分得到(dao)耐水(shui)性很好的光(guang)(guang)固化膜。

隨(sui)著化石能(neng)(neng)源的(de)日(ri)益枯竭和(he)環境(jing)問(wen)題的(de)日(ri)益嚴(yan)峻，人們對于可再生資源的(de)開發利用(yong)(yong)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)視。桐(tong)油是一種可再生資源，因其固化后的(de)涂(tu)(tu)層(ceng)具有(you)耐(nai)水、耐(nai)腐蝕等特(te)性，受到(dao)人們的(de)廣泛關注(zhu)。熟桐(tong)油常被用(yong)(yong)作涂(tu)(tu)料或與其他涂(tu)(tu)料復配以改善涂(tu)(tu)料性能(neng)(neng)，但(dan)目(mu)前(qian)桐(tong)油產(chan)品相(xiang)對單一，技術(shu)水平低，產(chan)品附(fu)加值低，對桐(tong)油改性以提高其物理(li)(li)性能(neng)(neng)、應用(yong)(yong)及經濟價值，具有(you)重(zhong)要(yao)理(li)(li)論(lun)意義(yi)及應用(yong)(yong)前(qian)景。

桐(tong)(tong)(tong)油(you)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要成分是十八碳共軛三(san)烯(xi)-9,11,13-酸(suan)(suan)三(san)甘(gan)油(you)酯，其改(gai)性位點主(zhu)要是酯基(ji)(ji)(ji)和共軛三(san)鍵(jian)。目前桐(tong)(tong)(tong)油(you)主(zhu)要用于酚(fen)醛(quan)樹(shu)脂(zhi)、環氧(yang)樹(shu)脂(zhi)、乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)樹(shu)脂(zhi)以(yi)及醇酸(suan)(suan)樹(shu)脂(zhi)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)改(gai)性。黃玉剛等(deng)(deng)以(yi)桐(tong)(tong)(tong)油(you)馬來酸(suan)(suan)酐(gan)為(wei)原料，制備(bei)出(chu)桐(tong)(tong)(tong)油(you)二酸(suan)(suan)酐(gan)，利用酸(suan)(suan)酐(gan)的(de)(de)(de)(de)酯化(hua)(hua)(hua)反應制備(bei)了(le)可(ke)光固化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)桐(tong)(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)(ji)樹(shu)脂(zhi)。利用桐(tong)(tong)(tong)油(you)分子上(shang)的(de)(de)(de)(de)3個共軛鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)反應，可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)(yi)步拓展桐(tong)(tong)(tong)油(you)的(de)(de)(de)(de)改(gai)性空間。本(ben)文系統研究(jiu)了(le)桐(tong)(tong)(tong)油(you)和馬來酸(suan)(suan)酐(gan)的(de)(de)(de)(de)反應，制備(bei)出(chu)桐(tong)(tong)(tong)油(you)二酸(suan)(suan)酐(gan)、桐(tong)(tong)(tong)油(you)三(san)酸(suan)(suan)酐(gan)，進(jin)一(yi)(yi)步與(yu)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)丙烯(xi)酸(suan)(suan)β羥乙酯（HEMA）反應合成出(chu)系列可(ke)光固化(hua)(hua)(hua)及可(ke)乳化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)桐(tong)(tong)(tong)油(you)基(ji)(ji)(ji)衍生物，表(biao)征了(le)其結構，探(tan)討了(le)其在光固化(hua)(hua)(hua)涂料方面的(de)(de)(de)(de)應用性能。

1實驗部分

1.1原料和儀器

試(shi)劑(ji)(ji)：桐(tong)油（tung oil），綿陽匯恒貿易有(you)限公司(si)(si)，桐(tong)酸(suan)(suan)甘油酯(zhi)的含量約為(wei)84%；馬來酸(suan)(suan)酐（MA），上海試(shi)劑(ji)(ji)三廠；甲(jia)基丙烯酸(suan)(suan)β羥乙(yi)酯(zhi)（HEMA），三乙(yi)胺，天津化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)有(you)限公司(si)(si)；對甲(jia)氧基苯酚(fen)，天津希恩(en)斯生化(hua)科技有(you)限公司(si)(si)；1,6-己二(er)醇二(er)丙烯酸(suan)(suan)酯(zhi)（HDDA），聚氨酯(zhi)丙烯酸(suan)(suan)酯(zhi)（PUA），天津市久日化(hua)學有(you)限公司(si)(si)；1173光引發劑(ji)(ji)，汽巴精化(hua)公司(si)(si)；雙季戊四醇六丙烯酸(suan)(suan)酯(zhi)（DPHA），實驗室自(zi)制。

儀器：紅外光譜儀，Bruker Tensor-27，德國布魯克公司；核磁共振波譜儀，AVANCE 400 Ultrashield，德國布魯克；DDSJ-308A型電導率儀，上海儀電科學儀器股份有限公司；新型全自動表面張力儀，芬蘭Kibron公司。UV光固化箱，東莞市優威通用機(ji)械(xie)設備有限(xian)公司；QHQ-A型漆(qi)膜(mo)鉛筆劃痕硬度儀、QFH型漆(qi)膜(mo)劃格儀，天津市中亞(ya)材料試(shi)驗機(ji)廠。

1.2桐油酸酐（TM2、TM3）的(de)合成(cheng)

在(zai)裝有冷(leng)凝(ning)管、溫度計的(de)100mL三口(kou)燒瓶(ping)中加入20.02g桐油(you)（其中桐酸(suan)甘(gan)(gan)油(you)酯的(de)含量約為84%，桐酸(suan)甘(gan)(gan)油(you)酯16.80g，0.01924mol），3.77g馬來酸(suan)酐（2倍(bei)摩(mo)(mo)爾(er)量），磁(ci)力(li)攪拌(ban)，反應初期升(sheng)溫至(zhi)(zhi)70℃，待固體(ti)溶解后(hou)(hou)升(sheng)溫至(zhi)(zhi)100℃反應1h后(hou)(hou)，得(de)到淺黃(huang)色透明液體(ti)。產物經紅外、核(he)磁(ci)表征。桐油(you)與3倍(bei)摩(mo)(mo)爾(er)量馬來酸(suan)酐時可制得(de)TM3。

1.3桐(tong)油三酸酐與甲基丙烯酸β羥乙酯的反(fan)應

在100mL三(san)(san)口瓶(ping)中加入(ru)26.62g桐油三(san)(san)酸酐，加入(ru)一定量的甲(jia)(jia)基丙烯酸β羥乙酯（HEMA），總質量1%的三(san)(san)乙胺催化(hua)劑(ji)及0.5%的對(dui)甲(jia)(jia)氧基苯酚阻聚(ju)劑(ji)，升溫至100℃，反應1.5h，得到棕黃色透明(ming)黏稠(chou)液(ye)體。產(chan)物稍微(wei)降溫趁熱轉移至黑色塑料瓶(ping)中保存。產(chan)物經紅外、核磁表征。

1.4乳化劑(ji)溶液的配制(zhi)(zhi)及光固化膜的制(zhi)(zhi)備

（1）將TM3與HEMA反應(ying)產物(wu)用等(deng)當量(liang)NaOH水溶(rong)液(ye)中和，桐油基衍生物(wu)中的酸酐水解成羧(suo)酸，羧(suo)酸全部轉(zhuan)化為羧(suo)酸鈉，即得到多子(zi)乳化劑溶(rong)液(ye)。

（2）將合(he)成的丙(bing)烯(xi)酸酯改性(xing)桐(tong)油(you)衍生物(wu)與其他(ta)光(guang)固化單體及(ji)樹脂復配成光(guang)固化膠及(ji)光(guang)固化乳液體系，在4%光(guang)引發劑1173的引發下(xia)，在500J/(cm2·min)紫(zi)外光(guang)固化箱中光(guang)固化。

1.5測(ce)試與表征(zheng)

1.5.1表面張力的測定

配制不(bu)同濃度的乳化(hua)劑溶(rong)液，用吊(diao)環法測定不(bu)同濃度下的表面張力。

1.5.2 CMC值的測定

配制6mmol/L的乳化劑溶液，不斷稀釋下(xia)測得不同濃(nong)度的乳化劑溶液的電(dian)導率，分別(bie)對(dui)低濃(nong)度和高濃(nong)度段電(dian)導率作曲線擬合，其交點為乳化劑CMC值。

1.5.3乳液穩定(ding)性測試(shi)

用(yong)60mmol/L的乳(ru)化(hua)劑(ji)與不(bu)同(tong)量單體及(ji)樹(shu)脂在機械(xie)攪拌最大轉速下攪拌1h乳(ru)化(hua)，靜(jing)置(zhi)記錄(lu)其分層(ceng)時間。

1.5.4固化(hua)膜性能(neng)測試(shi)

參(can)考GB/T 1728—2006用(yong)指觸法測涂膜(mo)(mo)表(biao)干時間；參(can)照(zhao)0047B/T 6739—2006測試(shi)(shi)涂膜(mo)(mo)的鉛筆(bi)硬度；參(can)照(zhao)GB/T 9286—1998測試(shi)(shi)涂膜(mo)(mo)在玻璃上的附著力；參(can)照(zhao)GB/T 1733—1993測試(shi)(shi)涂膜(mo)(mo)的耐水性(xing)。

桐油基衍生物鈉鹽的表面張力、CMC值測定、乳液穩定性、固化膜性能測試（一）

桐油基衍生物鈉鹽的表面張力、CMC值測定、乳液穩定性、固化膜性能測試（二）

桐油基衍生物鈉鹽的表面張力、CMC值測定、乳液穩定性、固化膜性能測試（三）