| 题名 | 新型植物油基高分子的合成与表征 |
| 作者 | 苗士达 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-01-06 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 王平 |
| 关键词 | 大豆油 蓖麻油 油酸 植物油 高分子 |
| 其他题名 | Synthesis and Characterization of Plant Oil Based Polymers |
| 学位专业 | 生物化工 |
| 中文摘要 | 由于石油资源的不断消耗以及石油基高分子材料带来的严重环境污染，近年来植物油基高分子材料的研究引起了各国科学工作者的极大兴趣。本论文以大豆油、蓖麻油和油酸为起始物合成了系列高分子化合物，提出了新的反应路线，对制备过程和产物性能进行了分析和表征，解决了部分关键性问题。 以大豆油为起始物合成了大豆油基聚氨酯。主要步骤为：①将大豆油转化为环氧大豆油；②功能化环氧大豆油生成大豆油基多元醇；③与二异氰酸酯类化合物反应生成聚氨酯。采用了两种功能化试剂与环氧大豆油进行反应，以盐酸为功能化试剂提出了合成氯化大豆油基聚氨酯的新工艺；首次利用利用乳酸作功能化试剂，得到了玻璃态温度（Tg）较高的植物油基聚氨酯。Tg较低是植物油基聚氨酯的普遍缺陷，一般在40oC以下，以乳酸为功能化试剂所得聚氨酯的玻璃态温度（Tg）在31~96oC之间，因此提供了一种有效的提高植物基聚氨酯Tg的方法。此外，以BF3•OEt2为催化剂对环氧大豆油的阳离子聚合反应进行了初步研究。 以蓖麻油为起始物合成了蓖麻油基聚氨酯，蓖麻油为含有羟基基团的天然植物油，可以直接与二异氰酸酯类化合物反应生成聚氨酯，但是产物的机械强度较差，因此采用了两种方法提高蓖麻油基聚氨酯的机械性质：①与聚苯乙烯形成互穿网络，改进了形成互穿网络的方法，得到了弹性较高的复合材料；②与微晶纤维素形成新型复合材料，提出了新的修饰纤维素的方法，得到拉伸强度显著提高的复合材料。 以油酸为起始物合成了新型聚酯型聚氨酯。主要步骤为：①将油酸转化为环氧硬脂酸；②利用环氧硬脂酸合成多羟基寡聚酯；③与二异氰酸酯类化合物反应生成聚氨酯。该反应路线步骤少、反应条件温和、产物分子结构新颖，提供了一条新的有效合成油酸基聚氨酯的方法。此外，利用油酸和环氧硬脂酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸羟乙酯反应生成了可聚合的活性单体，然后进行聚合反应生成了油酸或环氧硬脂酸悬挂的新型功能高分子化合物，油酸中的不饱和双键或环氧硬脂酸中的环氧基团在所得聚合物中仍然存在。 总之，本论文得到了系列新型植物油基高分子化合物，解决了植物油基聚氨酯玻璃态温度较低、机械强度较差等部分关键性问题，而且在制备过程中一直遵循以下原则：①原料的可再生性，在所得材料中可再生资源占有较大比例，一般在67~85%之间，同类研究中可再生资源的比例一般在50%以下；②工艺的简单化，与同类研究相比，所采用的工艺路线简单、有效；③尽量避免有机溶剂和毒性催化剂的使用，尽量采用生物酶催化剂和无溶剂反应体系。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 148 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1196]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 苗士达. 新型植物油基高分子的合成与表征[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2009. |
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