黄道战 , 雷福厚 , 蓝虹云 , 罗　蜜 , 韦飞燕

   ( 广西民族学院化学与生态工程学院 , 南宁 530006)
 
 
　　摘　要 : 以桐油和邻苯二酚为原料合成邻苯二酚 - 桐油树脂 , 对合成树脂进行红外光谱结构分析 , 并考察了树脂在常温、加热及催干剂条件下的成膜性能。结果表明 , 邻苯二酚 - 桐油树脂具有天然生漆漆酚类似的特征功能基结构和性能 , 难以自干成膜 , 但可受热固化或在催干剂作用下聚合固化干燥成膜 ; 由催化剂催化固化得到的邻苯二酚 - 桐油树脂涂膜外观色泽好 , 具有较好的硬度、附着力、耐冲击性 , 以及优良的热稳定性和耐化学介质性能。

   关键词 : 邻苯二酚 - 桐油树脂 ; 成膜性能 ; 红外光谱 ; 耐化学介质性能 ; 热稳定性

    0 　引　言

    生漆是我国的特产 , 以生漆为原料可以制备性能优良的涂料、功能性高分子聚合物受到了广泛的关注 [ 1 ～ 2 ] 。但天然生漆产量有限 , 供不应求 , 价格昂贵 , 且使人体致敏 , 不便施工 , 因此开展模拟生漆主要成份———漆酚的分子结构和化学性质 , 人工合成生漆漆酚代用品的研究有重要的意义 , 以桐油和邻苯二酚为原料合成得到的邻苯二酚 - 桐油树脂 , 它含有类似生漆漆酚的共轭双键、邻苯二酚功能基结构 , 具有与漆酚类似的化学性质 , 如在生漆漆酶催化作用下氧化聚合固化干燥成膜 [ 3 ] , 因此邻苯二酚 - 桐油树脂也可称为生漆漆酚类似物。但邻苯二酚 - 桐油树脂毕竟不能等同于天然生漆漆酚 , 天然生漆漆酚聚合成膜必需依靠漆酶的催化氧化作用 , 还需要适当的温度、湿度等特殊条件 , 而漆酶在生漆中含量低 , 提取和应用成本高。因此 , 研究邻苯二酚 - 桐油树脂的性质特点 , 尤其是探讨邻苯二酚 - 桐油树脂的非生物酶催化固化的成膜性能有重要意义。

    1 　实验部分

    1. 1 　实验原料及仪器

    桐油、 200 # 溶剂汽油 , 市售工业品 ; 邻苯二酚、草酸、二甲苯等 , 均为分析纯试剂 ; 生漆 , 取自湖北毛坝漆 , 以丙酮法 [ 4 ] 分离出漆酶 , 再经蒸馏去除溶剂后得到漆酚 ; 铜络合物催干剂 , 自制。

    NicoletMagna IR550 ( Ⅱ ) 红外光谱仪 ( 美国 ) ;ZRY - 1 型综合热分析仪 ( 上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂 ) ; QHQ 型涂膜铅笔划痕硬度仪、 QFZ 型漆膜附着力试验仪、 QCJ 型漆膜冲击器、漆膜干燥时间测量仪 ( 天津市建筑仪器试验机公司 ) 。

    1. 2 　邻苯二酚 - 桐油树脂的合成

    在装有搅拌器、冷凝管及温度计的 250 mL 三颈瓶中 , 按比例分别加入桐油、邻苯二酚、草酸、二甲苯 , 恒温搅拌反应 , 反应结束后 , 用 50 ～ 60 ℃的热水多次洗涤 , 用 FeCl 3 溶液检验出水至不变色为止 , 除去未反应的邻苯二酚 , 取上层有机相在 80 ～ 90 MPa 、 80 ℃ 条件下减压蒸馏 , 除去二甲苯及残余水 ; 最后用正庚烷萃取提纯 3 次 , 除去未反应的桐油 , 取样进行 IR 测试。

    1. 3 　邻苯二酚 - 桐油树脂的成膜性能测试

    按不同比例将邻苯二酚 - 桐油树脂、催干剂与 200 # 溶剂汽油混合 , 室温下搅拌反应 , 待混合物达一定黏度后 , 涂布于 15 cm × 15 cm 的三合板和马口铁板上 , 并与天然生漆作对比涂膜。每隔一定时间观察涂膜干燥固化情况 , 记录涂膜表干时间 , 待实干后 , 按国家标准涂料检验方法分别测定其附着力、硬度、耐冲击力等性能。

    1. 4 　邻苯二酚 - 桐油树脂涂膜的热稳定性分析

    待邻苯二酚 - 桐油树脂涂膜和生漆涂膜干燥固化后 , 取样研碎 , 进行 TG - DTA 热分析测试 , 测试条件 : 氮气气氛 , 流量 50 mL /min, 升温速度 10 ℃ /min, 样品用量 4. 8 mg 。