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可持续发展是当今世界一个很重要的议题,各国都积极研究开发新材料,新能源。对植物油的开发利用是其中一个重要的方向。植物油有着许多优点:如产量大,成本低,结构上带有丰富的化学活性点等。因此,人们很早就对其进行研究,并开发运用到诸多领域中,如油漆,胶粘剂,润滑油等等。大豆油是植物油中被最广泛应用的一种。目前,大豆油在世界食用油市场中占主导地位,虽然只有少部分被用于工业生产领域,但是已经涵盖了生产生活的许多方面。随着科学技术的发展,它的潜能还能进一步扩大。本文以大豆油作为研究对象,深入发掘了将其改性得到化工产品的可能性。经过一系列实验,成功研制了环氧大豆油(ESO),环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)和马来酸改性的环氧大豆油丙烯酸酯(MAESO)。其中,AESO与MAESO具有光固化性能。并且由于大豆油本身所具有的长的脂肪链,固化膜表现出良好的柔韧性,克服了很多紫外光固化材料常遇到的固化膜脆性较大的问题。具体工作如下:1.采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,通过设计两个正交表得到了合成环氧大豆油的最佳实验条件。避免了采用浓硫酸作为催化剂对环境的破坏。发现乙酸用量20%(以大豆油质量计),双氧水60%,强酸性阳离子催化剂8%,反应时间8小时得到的环氧大豆油环氧值达到了6.60。同时还考察了将甲酸代替乙酸进行反应的实验条件。发现甲酸的用量为10%(以大豆油质量计),温度为50℃时可以得到合格的产品。此外,对得到的粗环氧大豆油进行漂白实验,筛选出最佳的实验条件:温度60℃,双氧水用量30%(以大豆油质量计)氢氧化钠浓度5%。这个条件下,产品颜色最浅,环氧值损失较少,并利用红外,核磁对产品进行了确证。2.将环氧大豆油与丙烯酸反应,合成了环氧大豆油丙烯酸酯,使大豆油具有光固化的条件。通过加入四丁基溴化铵,与三苯基膦配合进行催化,在短时间内即得到了酸值低,颜色浅的产品。这是本文的一个发现。考察了温度对反应的影响,发现在120℃时反应效果最佳。同时,用红外,核磁确证了大豆油主链上已接入丙烯酸分子。最后,加入光引发剂后,产品在紫外灯下短时间(5秒内)就能够固化,而且固化膜光亮,柔韧性良好。因此,能够作为油溶性光固化涂料,油墨的基质树脂。3.将马来酸酐与环氧大豆油丙烯酸酯上的羟基进行酯化反应,得到了马来酸改性的环氧大豆油丙烯酸酯。最终产物与有机胺中和后,可以溶解在水中。实验考察了马来酸酐用量对产品水溶性的影响,发现当马来酸酐用量为17.3%(以环氧大豆油丙烯酸酯质量计),合成出的MAESO即表现出良好的水溶性。实验还发现,以钛酸正丁酯为催化剂,75℃下2个小时内达到95%的转化率,比三乙胺及三苯基膦的催化效果好。同样在光引发剂的作用下,产品能够在短时间固化成膜,而且由于双键密度的增加,固化膜的性能较好。MAESO能够作为水溶性涂料及油墨的基质树脂,它符合当今环境友好,节能高效的发展趋势,具有良好的市场潜力。马来酸改性的环氧大豆油丙烯酸酯作为水溶性紫外光固化涂料的基质树脂的合成和表征迄今未见报道。