菜籽油基单甘油酯马来酸单酯与苯乙烯共聚条件的探讨
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苯 二酚 和 0. 1g 二 甲基 咪唑 加入 到 50 mL 圆底 烧瓶中，在 80 ℃的水浴中用磁力搅拌器搅拌 至溶液呈橙黄色，即得菜籽油基单甘油酯马来 酸 单酯 （ROMG- MA） [ 7] 。 1. 2. 3 菜籽油基 ROMG- MA与苯乙烯的自由基共 聚
将 5. 0g ROMG- MA、4. 5g 苯 乙烯 和 0. 5g 过 氧 化 苯 甲 酰（ BPO） 加 入到 试 管 中 摇 匀， 充 入 N2 30 分 钟， 在 90℃水 浴中 固化 ，即 得到 菜籽 油基热固性树脂。 1. 3 产品表征
Hale Waihona Puke 16武 汉科技学院学报2009 年
纯，国药集团化学试剂有限公司；马来酸酐： 分析纯，天津市福晨化学试剂厂；氢氧化钙： 化学 纯，上海 向阳 化工 厂；对本 二 酚：分析 纯， 国药集团化学试剂有限公司；过氧化苯甲酰： 化学纯，湖北大学化工厂；二甲基咪唑：分析 纯，天津 市福 晨化 学试 剂厂 ；苯 乙 烯：分析 纯， 天津 市福 晨化学 试剂 厂[ 4] 。 1. 1. 2 仪器
（ROMG- MA） 在 过氧 化苯 甲酰 （BPO） 引发 剂 作
________________________________ *通讯作者：刘晓洪（1968- ），男，教授，研究方向：复合材料的研制与开发. 基金 项目 ： 武汉 科技 学院 基金 项目 （2 00 6311 5）.
菜籽油：食用级，中粮集团；甘油：分析
中图 分类 号：TS1 01
文献标识码：A 文章编号：1009－5160(2009)04－0015－04
石油是不可再生资源，并且石油基高分子 用下与苯乙烯自由基共聚制备网状结构的菜籽
材料普遍具有难降解的特点，在它们失去使用 油基热固性树脂。菜籽油基热固性树脂与不饱
性能后带给环境的压力和危害日趋严重，因此 和聚酯和乙烯基树脂具有相同的力学性能，同
用，符合 党和 国家 关于 建设“ 资源 节约 型社 会”
的号召。菜籽油经过处理后可以与一些活性单
体发生共聚合反应，得到聚合物材料，可实现
菜籽油的材料化，这种材料将是一种“环境友 好型 、资 源节约 型” 的绿 色聚 合物 材料 [2]。
本文应用甘油与菜籽油制备甘油单酸酯
图 1 菜籽油中典型的甘油三酸酯的结构式
摘 要：随着石油资源的日益枯竭和环境污染问题的日趋严重，植物油作为一种可再生的绿色生
物基资源，以其产量巨大、可储存和碳循环等优点引起全球的广泛关注。本课题采用菜籽油在一
定 条 件 下 先 后 与 甘 油 (glycerin) 和 马 来 酸 酐 (MA) 反 应 生 成 菜 籽 油 基 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯
（ROMG-MA），然后与苯乙烯发生共聚合反应，转化为热固性树脂。讨论分析了各个反应条件
对产物总转化率的影响，得出 ROMG-MA 与苯乙烯共聚合反应的适宜条件为：ROMG-MA 质量
分数 50%、BPO 的质量分数 5 %、苯乙烯的质量分数 45%、反应温度 90 ℃，反应时间 1.0h。
关键词：菜籽油；菜籽油甘油单酸酯；菜籽油基单甘油酯马来酸单酯；热固性树脂
最佳反应温度901225反应时间与总转化率的关系50gromgma45g苯乙烯和05gbpo加入到试管中摇匀在90水浴中研究反应时间与菜籽油基romgma与苯乙烯的自由基共聚总转化率的关系结果如图表明菜籽油基romgma与苯乙烯的自由基共聚总转化率随反应时间的增长而增引发剂用量聚合时聚合现象聚合物状态转化1005不聚合黄色液体1110不聚合黄色粘稠液体1220250部分聚合凝胶311330146正常聚合淡黄色固体621440103正常聚合黄色固体68155058正常聚合黄色固体78166023多孔黄色固体8230min总转化率变化比后30min化率为快这也说明在菜籽油基romgma中大部分组分主要是单甘油酯马来酸单酯活性相对较高少量组分包括甘油三酸酯二甘酯等的活性相对较低难以转化或聚合
总转化率的测定：将反应得到的最终产物 用无水乙醇浸泡、洗涤及真空干燥后称重，所 得重量与原料总重量之比即为总转化率。
2 结果与讨论
图 2 菜籽油基热固性树脂合成流程图 1. 2. 1 菜籽油基甘油单酸酯的制备
将 87g 菜 籽油 、26. 3g 甘油 和 1. 14g Ca ( OH) 2 加入 到 250 mL 的三 口烧 瓶中 ，在 N2 的保 护下 升温 至 230℃ ，反应 5h 后用 冰水 浴迅 速冷 却至 15℃ ，得 到粘 稠状 液体 。静 止分 层， 分 液除 去 下层多余的甘油，得到菜籽油基甘油单酸酯 （ROMG） [ 6] 。 1. 2. 2 菜籽油基单甘油酯马来酸单酯（ROMG- MA）
电热 套：ZNHW型 ，巩 义市 予华 仪器 有限 公 司； 电动 搅拌 器： 6511 型， 上海标 准模 型 厂； 恒温 加热 磁力 搅拌 器：1S 集热 式，巩 义市 予华 仪器 有限 公司[ 5] 。 1. 2 菜籽油基热固性树脂的制备
菜籽油基热固性树脂的合成流程，如图 2 所示。
的合成 将 10g ROMG、 6. 67g 马 来酸 酐、 0. 1g 对
2. 1 菜籽油基 ROMG- MA用量对聚合反应的影响 菜 籽 油 基 ROMG- MA 用 量 对 聚 合 反 应 的 影
人类 正积 极寻 找可 再生 或可 降解 的新 型 材料 ， 样 能够 用玻 璃纤 维、碳 纤维 、ke vl a r 纤维 等增
植物 油是 最有 希望 的替 代材 料之 一。 开 发利 用 强 ，并且 可以 通过 简单 的成 型方 法如 手糊 成型 、
菜籽油制备化工原材料具有较高的社会意义： 利用菜籽油制备热固性树脂属于新型纯天然绿
树脂传递成型、喷层、纤维缠绕成型、拉挤成 型 等加 工[3]。
色生物基化工，该材料可生物或微生物降解，
一方面可以解决石油基化工的污染问题，有利
于改善环境，保护生态，符合党和国家关于建 设“ 环 境友 好型 社 会” 的号 召 [1]； 另 一方 面，
菜籽是一年生的植物，广泛种植于我国长江流
域，来源丰富，可循环再生，能够长期持续利
( ROMG) ， 再 与 马 来 酸 酐 在 二 甲 基 咪 唑 ( 2- me t hyl i mi da z ol e) 等 酯 交 换 反 应 催 化 剂 催
1 实验部分
化 下 生 成 菜 籽 油 基 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯 1. 1 主要实验试剂和仪器
（ ROMG- MA）， 所 得 的 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯 1. 1. 1 试剂
第 22 卷 第 4 期 2009 年 7 月
武汉科技学院学报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING
Vol.22 No.4 Jul. 2009
菜籽油基单甘油酯马来酸单酯与苯乙烯共聚条件
的探讨
高冠斌，胡洋，蒋雷，刘伟，刘晓洪*
（武汉科技学院纺织与材料学院，湖北 武汉，430073）
将 5. 0g ROMG- MA、4. 5g 苯 乙烯 和 0. 5g 过 氧 化 苯 甲 酰（ BPO） 加 入到 试 管 中 摇 匀， 充 入 N2 30 分 钟， 在 90℃水 浴中 固化 ，即 得到 菜籽 油基热固性树脂。 1. 3 产品表征
Hale Waihona Puke 16武 汉科技学院学报2009 年
纯，国药集团化学试剂有限公司；马来酸酐： 分析纯，天津市福晨化学试剂厂；氢氧化钙： 化学 纯，上海 向阳 化工 厂；对本 二 酚：分析 纯， 国药集团化学试剂有限公司；过氧化苯甲酰： 化学纯，湖北大学化工厂；二甲基咪唑：分析 纯，天津 市福 晨化 学试 剂厂 ；苯 乙 烯：分析 纯， 天津 市福 晨化学 试剂 厂[ 4] 。 1. 1. 2 仪器
（ROMG- MA） 在 过氧 化苯 甲酰 （BPO） 引发 剂 作
________________________________ *通讯作者：刘晓洪（1968- ），男，教授，研究方向：复合材料的研制与开发. 基金 项目 ： 武汉 科技 学院 基金 项目 （2 00 6311 5）.
菜籽油：食用级，中粮集团；甘油：分析
中图 分类 号：TS1 01
文献标识码：A 文章编号：1009－5160(2009)04－0015－04
石油是不可再生资源，并且石油基高分子 用下与苯乙烯自由基共聚制备网状结构的菜籽
材料普遍具有难降解的特点，在它们失去使用 油基热固性树脂。菜籽油基热固性树脂与不饱
性能后带给环境的压力和危害日趋严重，因此 和聚酯和乙烯基树脂具有相同的力学性能，同
用，符合 党和 国家 关于 建设“ 资源 节约 型社 会”
的号召。菜籽油经过处理后可以与一些活性单
体发生共聚合反应，得到聚合物材料，可实现
菜籽油的材料化，这种材料将是一种“环境友 好型 、资 源节约 型” 的绿 色聚 合物 材料 [2]。
本文应用甘油与菜籽油制备甘油单酸酯
图 1 菜籽油中典型的甘油三酸酯的结构式
摘 要：随着石油资源的日益枯竭和环境污染问题的日趋严重，植物油作为一种可再生的绿色生
物基资源，以其产量巨大、可储存和碳循环等优点引起全球的广泛关注。本课题采用菜籽油在一
定 条 件 下 先 后 与 甘 油 (glycerin) 和 马 来 酸 酐 (MA) 反 应 生 成 菜 籽 油 基 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯
（ROMG-MA），然后与苯乙烯发生共聚合反应，转化为热固性树脂。讨论分析了各个反应条件
对产物总转化率的影响，得出 ROMG-MA 与苯乙烯共聚合反应的适宜条件为：ROMG-MA 质量
分数 50%、BPO 的质量分数 5 %、苯乙烯的质量分数 45%、反应温度 90 ℃，反应时间 1.0h。
关键词：菜籽油；菜籽油甘油单酸酯；菜籽油基单甘油酯马来酸单酯；热固性树脂
最佳反应温度901225反应时间与总转化率的关系50gromgma45g苯乙烯和05gbpo加入到试管中摇匀在90水浴中研究反应时间与菜籽油基romgma与苯乙烯的自由基共聚总转化率的关系结果如图表明菜籽油基romgma与苯乙烯的自由基共聚总转化率随反应时间的增长而增引发剂用量聚合时聚合现象聚合物状态转化1005不聚合黄色液体1110不聚合黄色粘稠液体1220250部分聚合凝胶311330146正常聚合淡黄色固体621440103正常聚合黄色固体68155058正常聚合黄色固体78166023多孔黄色固体8230min总转化率变化比后30min化率为快这也说明在菜籽油基romgma中大部分组分主要是单甘油酯马来酸单酯活性相对较高少量组分包括甘油三酸酯二甘酯等的活性相对较低难以转化或聚合
总转化率的测定：将反应得到的最终产物 用无水乙醇浸泡、洗涤及真空干燥后称重，所 得重量与原料总重量之比即为总转化率。
2 结果与讨论
图 2 菜籽油基热固性树脂合成流程图 1. 2. 1 菜籽油基甘油单酸酯的制备
将 87g 菜 籽油 、26. 3g 甘油 和 1. 14g Ca ( OH) 2 加入 到 250 mL 的三 口烧 瓶中 ，在 N2 的保 护下 升温 至 230℃ ，反应 5h 后用 冰水 浴迅 速冷 却至 15℃ ，得 到粘 稠状 液体 。静 止分 层， 分 液除 去 下层多余的甘油，得到菜籽油基甘油单酸酯 （ROMG） [ 6] 。 1. 2. 2 菜籽油基单甘油酯马来酸单酯（ROMG- MA）
电热 套：ZNHW型 ，巩 义市 予华 仪器 有限 公 司； 电动 搅拌 器： 6511 型， 上海标 准模 型 厂； 恒温 加热 磁力 搅拌 器：1S 集热 式，巩 义市 予华 仪器 有限 公司[ 5] 。 1. 2 菜籽油基热固性树脂的制备
菜籽油基热固性树脂的合成流程，如图 2 所示。
的合成 将 10g ROMG、 6. 67g 马 来酸 酐、 0. 1g 对
2. 1 菜籽油基 ROMG- MA用量对聚合反应的影响 菜 籽 油 基 ROMG- MA 用 量 对 聚 合 反 应 的 影
人类 正积 极寻 找可 再生 或可 降解 的新 型 材料 ， 样 能够 用玻 璃纤 维、碳 纤维 、ke vl a r 纤维 等增
植物 油是 最有 希望 的替 代材 料之 一。 开 发利 用 强 ，并且 可以 通过 简单 的成 型方 法如 手糊 成型 、
菜籽油制备化工原材料具有较高的社会意义： 利用菜籽油制备热固性树脂属于新型纯天然绿
树脂传递成型、喷层、纤维缠绕成型、拉挤成 型 等加 工[3]。
色生物基化工，该材料可生物或微生物降解，
一方面可以解决石油基化工的污染问题，有利
于改善环境，保护生态，符合党和国家关于建 设“ 环 境友 好型 社 会” 的号 召 [1]； 另 一方 面，
菜籽是一年生的植物，广泛种植于我国长江流
域，来源丰富，可循环再生，能够长期持续利
( ROMG) ， 再 与 马 来 酸 酐 在 二 甲 基 咪 唑 ( 2- me t hyl i mi da z ol e) 等 酯 交 换 反 应 催 化 剂 催
1 实验部分
化 下 生 成 菜 籽 油 基 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯 1. 1 主要实验试剂和仪器
（ ROMG- MA）， 所 得 的 单 甘 油 酯 马 来 酸 单 酯 1. 1. 1 试剂
第 22 卷 第 4 期 2009 年 7 月
武汉科技学院学报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND ENGINEERING
Vol.22 No.4 Jul. 2009
菜籽油基单甘油酯马来酸单酯与苯乙烯共聚条件
的探讨
高冠斌，胡洋，蒋雷，刘伟，刘晓洪*
（武汉科技学院纺织与材料学院，湖北 武汉，430073）
