研究起止时间：  2011.06   至2013.05

单位名称：  林产化学工业研究所

成果简介：

 　　基于石油原料的枯竭和保护环境的需要，利用自然界广泛存在的可再生资源-植物油，合成了系列植物油基不饱和聚酯基体树脂，并研究了其结构性能关系，以及固化动力学。首先，通过醇解和马来酸酐化反应，合成了新型的桐油基马来酸半酯（TOPERMA）。与33%总重量的苯乙烯共聚后，材料中油脂含量达到30%，其拉伸强度和模量可达27.4 MPa和2.43 GPa，弯曲强度和模量可达47.3 MPa和1.59 GPa，冲击强度为2.4 kJ/m2，满足一般生物基树脂的使用要求。其次，在熔融聚合合成双环戊二烯型不饱和聚酯（DCPD-UPR）过程中，反应后期滴加桐油，利用桐油中的共轭三烯与DCPD-UPR上的双键发生Diles-Alder反应，制备了桐油基DCPD-UPR树脂，提高了DCPD-UPR的韧性。桐油含量为10%的DCPD-UPR中，拉伸强度和模量可达50.2 MPa和2.71 GPa，弯曲强度和模量可达78.1 MPa和2.83 GPa，冲击强度为3.5 kJ/m2，（与原来相比提高了91.3%）。研究了加入桐油后的固化动力学。另外，利用蓖麻油，通过醇解和马来酸酐化反应合成了高官能度的蓖麻油基马来酸半酯（COPERMA）。将之与通用不饱和聚酯（UPR）混合，制备了性能优异的蓖麻油基不饱和聚酯树脂。混入10%COPERMA树脂后，其拉伸强度和模量分别为63.6 MPa和3.15 GPa，弯曲强度和模量分别为96.5 MPa和2.95 GPa，冲击强度为1.89 kJ/m2，满足石油基UPR的使用要求。最后，研究了三种树脂的结构性能关系，发现相分离和交联密度两因素共同决定着性能的变化，其中，被忽视的相分离因素往往起很大作用。该研究为植物油基不饱和聚酯树脂的应用奠定了一定的理论基础。本项目制备出了综合性能较佳的生物基不饱和聚酯基体树脂，降低了石油基UPR给环境和人类健康带来的负面影响，为我国环境保护和可持续发展做出了贡献。

 　　该项目发表论文共发表论文10篇（其中SCI收录论文6篇），申请发明专利1项并已授权。