淀粉基UV固化材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116003707A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310078188.0C09J151/02(2006.01)(22)申请日2023.01.16B33Y70/00(2020.01)(71)申请人华南农业大学地址510642广东省广州市天河区五山路483号(72)发明人袁腾梁蜂敏熊亚红杨卓鸿(74)专利代理机构广东南越商专知识产权代理有限公司44809专利代理师周坤荣许春兰(51)Int.Cl.C08F290/10(2006.01)C08F220/06(2006.01)C08F2/48(2006.01)C08L51/02(2006.01)C09D151/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称淀粉基UV固化材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种淀粉基UV固化材料及其制备方法和应用。本发明先将淀粉和催化剂混匀，然后加入衣康酸溶液，升温反应，得到酯化淀粉；接着将酯化淀粉进行糊化，之后加入引发剂和丙烯酸进行接枝反应，反应结束后，得到淀粉接枝共聚物，然后加入光引发剂，在紫外光下进行交联反应，得到交联反应产物，最后对交联反应产物进行干燥即可。本发明将价格低廉、来源广泛的生物质资源淀粉引入UV固化材料体系，提高产品中生物基的占比，减少了不可再生的石化资源的利用，并且改进了淀粉材料的性能。经性能测试表明，本发明的淀粉基UV固化材料具有良好的力学性能、动态力学性能、热稳定性、交联密度和耐溶剂性。CN116003707ACN116003707A权利要求书1/1页1.淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将衣康酸加入溶剂中，得到衣康酸溶液；S2、将淀粉与催化剂混合均匀，随后加入衣康酸溶液，在70～90℃下搅拌反应3～4h，反应结束后冷却至室温，然后将反应产物进行洗涤、干燥，得到酯化淀粉；S3、将酯化淀粉加入水中，在75～85℃下反应1～1.5h使酯化淀粉糊化，然后将温度降至60～70℃，加入引发剂，引发10～20min，再加入丙烯酸，在60‑70℃下反应3～4h，反应完毕后加入光引发剂，混合均匀，得到混合物，然后将混合物在紫外光下交联反应0.5～1h，得到交联反应产物，最后将交联反应产物进行干燥，得到淀粉基UV固化材料。2.根据权利要求1所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶剂为丙酮、丁酮或无水乙醇中的任意一种或一种以上任意比例的混合物，所述溶剂的用量为衣康酸重量的1～2.5倍。3.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或绿豆淀粉中的任意一种或一种以上任意比例的混合物，所述催化剂为4‑二甲氨基吡啶、二环己基碳二亚胺中的任意一种或一种以上任意比例的混合物，所述催化剂的用量为淀粉重量的4％～6％。4.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述淀粉和衣康酸的质量比为10：4。5.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述酯化淀粉、水和丙烯酸的质量比为3：(20～40)：(5～25)。6.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、硝酸铈铵或高锰酸钾中的任意一种或一种以上任意比例的混合物，所述引发剂的用量为淀粉重量的1.7％～2.7％。7.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述光引发剂为2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮、2‑羟基‑4'‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮或二苯基‑(2,4,6‑三甲基苯甲酰)氧磷中的任意一种或一种以上任意比例的混合物，所述光引发剂的用量为酯化淀粉、水、引发剂和丙烯酸总重量的3％～5％。8.根据权利要求1或2所述的淀粉基UV固化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将交联反应产物进行干燥的方法包括如下步骤：将交联反应产物于50℃下干燥10h。9.权利要求1‑8任一项所述的制备方法制得的淀粉基UV固化材料。10.权利要求9所述的淀粉基UV固化材料在制备弹性体、涂料、胶黏剂、塑料、3D打印或复合材料中的应用。2CN116003707A说明书1/6页淀粉基UV固化材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种淀粉基UV固化材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]在日常生活中，我们离不开塑料制品，但是大多数塑料制品都是以石油化工产品为原料制得的，不可降解的塑料制品使人类面临着严峻的环境和石油资源短缺的问题。随着石油