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1　.前言　　木贾木如树是一种重要的热带经济作物,主要分布于非洲、巴西、印度、泰国、菲律宾等国家。其果实外壳中含有一种黑色的粘稠状液体,称为腰果壳液(ＣａｓｈｅｗＮｕｔＳｈｅｌｌＬｉｑｕｉｄ,ＣＮＳＬ)。其重量约占果实重的32%～34%,是一种具有开发前途的再生资源。腰果壳液含有大量的腰果酸(ａｎａｃａｒｄｉｃａｃｉｄ)、少量腰果二酚(ｃａｒｄｏｌ)和腰果酚(ｃａｒｄａｎｏｌ),加工后称为ＣＮＳＬ(分子结构式如下)。其中腰果酸被脱羧形成腰果酚,因此工业ＣＮＳＬ含有90%左右的腰果酚。　　　目前,市售多为双酚Ａ型环氧树脂,由于其优异的性能在涂料工业中被广泛应用;同时由于其柔韧性和价格等因素而限制了它的使用。我们用腰果酚改性环氧树脂,使其性能更加优异,价格趋向低廉。　　　2　实验原理　从工业腰果壳液中提取的腰果酚与苯酚在Ｈ+催化下发生加成反应,形成中间体ＤＮＰ。　ＤＮＰ中间体在碱性催化剂作用下,与环氧氯丙烷反应,形成腰果酚改性环氧树脂。　　　 3　腰果酚改性环氧树脂的合成　本次实验采用的腰果壳液性能指标如下:　平均分子量:305;　碘值:232;　比重:0.935;　粘度(25℃):130ｃＰ　　　3.1　腰果酚的提纯　　　将腰果壳液置于三口瓶中(瓶中装有电动搅拌器、冷凝器、温度计),加入沸石,缓慢加热到250℃,在5～10ｍｍＨｇ真空下取其淡黄色馏分。　　　3.2　中间体ＤＮＰ的合成　　　将适量苯酚熔融,加入装有温度计、搅拌器、滴液漏斗的四口瓶中,加热至60±5℃时,缓慢滴入Ｈ+催化剂,继续升温后滴加腰果酚,并以60ｒ/ｍｉｎ的速度搅拌,继续升温至125±5℃,恒温反应3ｈ后降温。反应温度降至90℃左右时,在5～10ｍｍＨｇ真空下抽除过量苯酚,但温度不可超过130℃,以免自聚。这样95±2%的过量苯酚被回收。　　　余量苯酚用热碱液清洗多次,直至洗液不使10%ＦｅＣｌ3溶液变蓝,放入80℃真空烘箱中烘24ｈ取出。　　　3.3　腰果酚环氧树脂的合成　将ＤＮＰ、环氧氯丙烷混合加入四口瓶中,缓慢升温至60±5℃,加入氢氧化钠溶液,滴加完毕后装上分水器继续升温至105±5℃。恒温2ｈ后降温。此时反应产物中含有盐、碱、环氧氯丙烷和腰果酚改性环氧树脂。加入热水及少量甲苯多次洗涤后,真空蒸馏除去水分和残余的环氧氯丙烷。将产品放入真空干燥箱(50℃,真空度720ｍｍＨｇ)中16ｈ取出。所得的腰果酚改性环氧树脂为淡褐色流动性液体。　　　4　腰果酚改性环氧树脂清漆配制　为了测定改性树脂的性能,选用适当的固化剂配制清漆,性能指标见表1。　　　5　结果与讨论合成ＤＮＰ可以采用两种催化剂,其中一种是ＢＦ3,一种是我们采用的路易氏酸。由于采用ＢＦ3时反应条件苛刻,控制反应的难度较大,因此采用路易氏酸作催化剂使反应控制简便易行。在合成ＤＮＰ的过程中,可能会发生腰果酚自聚的副反应,如果按照理论配比(摩尔比1∶1)投料,则会形成高粘度、高分子量的副产品。为了避免副反应发生,我们加大苯酚的投入量,实验证明,当腰果酚∶苯酚=1∶4时,反应最完全,见图1。　　　腰果酚的平均分子量为300,苯酚为94,所以双环分子量约394。因此,可根据中间产物(ＤＮＰ)分子量的大小来判断反应是否正常,或者通过测试羟基值、仪器分析等方法来检测反应结果。用此方法也可以检测腰果酚改性环氧树脂,但是不测羟基值而测环氧值。　　　就腰果酚结构来讲,平均每个分子中含有1.6～1.8个双键。理论上讲每个双键都可以加成一个苯酚分子,但实际上并非如此。这是由于长链取代基的存在,形成了比较严密的空间结构,使加成苯酚受到位阻的影响。因此,可以测得转换成一个ＤＮＰ分子的腰果酚双键利用率为63%～65%。　　　腰果酚改性环氧树脂具有优异的柔韧性和抗冲击性,克服了一般环氧树脂性脆的缺点(见表2),这是由于其本身的结构造成的。首先我们采用的ＣＮＳＬ是一种带有Ｃ15链的苯环结构,实验过程中我们将Ｃ15链引入到双苯环之间,增加苯环间距离,使其间作用力减弱;另外,Ｃ15链的引入形成位阻,Ｃ—Ｈ、Ｃ—Ｃ间作用力及自旋电子云都干扰苯环间作用力,使其减弱,从而增加树脂的柔韧性。　6　结　语　　　腰果酚改性环氧树脂是一种新型防腐蚀基料,其柔韧性优于双酚Ａ型环氧树脂,且其他性能优良,可制得具有优良的防腐蚀性或柔韧性等性能的涂料;同时又具有良好的附着性和耐热性,可制成耐热涂料。综上所述,ＣＮＳＬ是一种潜在的再生资源,由它合成的腰果酚改性环氧树脂性能优良,价格低廉,应进一步开发利用,扩大其应用领域。 （来源：环氧树脂网）