没食子酸缩水甘油酯及其粘合剂制备方法技术

本发明专利技术公开一种没食子酸缩水甘油酯及其粘合剂的制备方法，包括以下步骤：没食子酸碱溶液、环氧氯丙烷和催化剂在加热条件下反应，经过简单纯化过程后得到没食子酸缩水甘油酯；将没食子酸缩水甘油酯加入到一定温度的羧甲基壳聚糖水溶液中，高速搅拌后得到透明胶状的粘合剂。本发明专利技术中所用的成分为没食子酸、羧甲基壳聚糖，都来源于生物质，原料来源广泛，成本低廉，毒性小。制备过程简单，对合成加工设备要求较低。制备的粘合剂具有较高的黏附强度，且在短期内可以保持黏附强度，一段时间后自然降解，适用于短期粘合的应用，环境友好可持续。环境友好可持续。环境友好可持续。

【技术实现步骤摘要】
没食子酸缩水甘油酯及其粘合剂制备方法


[0001]本专利技术涉及粘合剂领域技术，尤其是指一种没食子酸缩水甘油酯及其粘合剂制备方法。
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技术介绍

[0003]自然界中的贝类螺类等生物可以在水下分泌特殊的蛋白质使其黏附于岩石或船体上；一些树木在树皮被划伤或树枝折断后可以分泌一些黏稠乳液使伤口快速愈合。研究表明，这些粘合现象都与动植物分泌物中的多酚相关。这些多酚可以和其他表面通过氢键、离子键、配位键等非共价作用和共价连接等方式实现强黏附。
[0004]没食子酸作为一种天然多酚，可以在经过简单改性后得到没食子酸缩水甘油酯，增强其反应活性。已报道的没食子酸基环氧树脂（申请公布号：CN 102276788 A），采用开环
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闭环两步法制备高环氧值的没食子酸基环氧树脂。该方法制备的环氧树脂中，没食子酸的酚羟基完全缩水甘油化，屏蔽了多酚结构，使得多酚原有的黏附优势极大降低。因此，通过一步取代法实现没食子酸羧基的选择性缩水甘油化以及保留多酚结构对实现最终产品黏附能力具有重要意义。
[0005]壳聚糖作为一种来源广泛的生物基高分子，其结构中的大量氨基为环氧基团开环反应接枝多酚结构到壳聚糖链上提供了有利条件。将壳聚糖中的部分羟基羧甲基化可以获得水溶性的羧甲基壳聚糖，这更为我们制得水性壳聚糖粘合剂起到重要的作用。并且，壳聚糖可自然降解，具有环保友好性。
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技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种没食子酸缩水甘油酯及其粘合剂制备方法，其制备过程简单，对合成加工设备要求较低。制备的粘合剂具有较高的黏附强度。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种没食子酸缩水甘油酯，其特征在于：其结构式如下：其中R1主要为2,3
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环氧丙基，在若干R1取代基中2,3
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环氧丙基的摩尔占比大于60%，少量为H原子；R2、R3和R4主要为H原子，在若干R2、R3和R4取代基中H原子的摩尔占比大于60%，少量为2,3
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环氧丙基。
[0009]一种前述没食子酸缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：将没食子酸碱溶液、环
氧氯丙烷和催化剂剧烈搅拌，90℃加热反应一段时间后，加入醋酸洗涤，分液，有机相在90℃减压蒸馏，压力为10 KPa，得淡黄色半透明液体状的没食子酸缩水甘油酯。
[0010]优选的，采用一步法合成。
[0011]优选的，所述没食子酸碱溶液由没食子酸与碱溶液混合得到，其中没食子酸与碱的摩尔比为1:0.8～1:2，碱为LiOH、NaOH、KOH中的一种或几种，碱溶液的浓度为10 wt.%～60 wt.%，溶剂为水。
[0012]优选的，所述催化剂为苄基三甲基卤化铵、苄基三乙基卤化铵、四乙基卤化铵和四丁基卤化铵中的一种或几种，此处卤族元素指氯、溴、碘，催化剂的加入量为没食子酸质量的0.5 wt.％～5 wt.％。
[0013]优选的，反应时间为30min～5h。
[0014]一种没食子酸缩水甘油酯粘合剂的制备方法，包括以下步骤：将前述没食子酸缩水甘油酯加入到一定温度的羧甲基壳聚糖水溶液中，高速搅拌一段时间后得到透明胶状的没食子酸缩水甘油酯粘合剂。
[0015]优选的，所述没食子酸缩水甘油酯与羧甲基壳聚糖的质量比为0.1:100～20:100。
[0016]优选的，羧甲基壳聚糖水溶液的质量分数为5 wt.%～60 wt.%，其中羧甲基壳聚糖中羧甲基取代度为50%～100%，脱乙酰度为10%～100%。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：（1）本专利技术所提供的没食子酸缩水甘油酯由一步法制备，制备过程不使用有毒、昂贵溶剂，绿色环保，对合成设备要求不高。
[0018]（2）本专利技术所制备的没食子酸缩水甘油酯优先将没食子酸的羧基缩水甘油化，而羟基少量缩水甘油化，保留了较多的多酚结构。
[0019]（3）本专利技术使用的羧基基壳聚糖为基体，其原料来源广泛，在环境中可自然降解，且易溶于水，有利于水性粘合剂的制备。
[0020]（4）本专利技术所提供的粘合剂，由于含有氨基、酚羟基、羧基、苯环等，可以与常见的表面，如：金属、玻璃、陶瓷、纸张、极性橡塑产品等物质的表面，形成氢键、离子键、配位键、π
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π相互作用等非共价作用和缩合成酯、酰胺等共价作用，多重作用键的协同作用使得该粘合剂具有较强的粘附强度，且随着时间增加由于羧甲基壳聚糖的降解，该粘合剂的粘合强度逐渐降低，而对环境无害，这非常适用于短期粘合的应用，如蔬果用标签、外卖盒的封装、便签等。
[0021]附图说明
[0022]图1是本专利技术的没食子酸缩水甘油酯的结构式；图2是本专利技术黏附强度测试试样的制备示意图；图3是本专利技术各实施例的黏附强度；图4是本专利技术各实施例在日常条件下与有机玻璃的黏附强度随时间的变化情况。
[0023]具体实施方式
[0024]本专利技术揭示了一种没食子酸缩水甘油酯，其特征在于：其结构式如下：其中R1主要为2,3
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环氧丙基，在若干R1取代基中2,3
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环氧丙基的摩尔占比大于60%，少量为H原子；R2、R3和R4主要为H原子，在若干R2、R3和R4取代基中H原子的摩尔占比大于60%，少量为2,3
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环氧丙基。
[0025]本专利技术还公开一种前述没食子酸缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：将没食子酸碱溶液、环氧氯丙烷和催化剂剧烈搅拌，90℃加热反应一段时间后，加入醋酸洗涤，分液，有机相在90℃减压蒸馏，压力为10 KPa，得淡黄色半透明液体状的没食子酸缩水甘油酯。采用一步法合成。所述没食子酸碱溶液由没食子酸与碱溶液混合得到，其中没食子酸与碱的摩尔比为1:0.8～1:2，碱为LiOH、NaOH、KOH中的一种或几种，碱溶液的浓度为10 wt.%～60 wt.%，溶剂为水。所述催化剂为苄基三甲基卤化铵、苄基三乙基卤化铵、四乙基卤化铵和四丁基卤化铵中的一种或几种，此处卤族元素指氯、溴、碘，催化剂的加入量为没食子酸质量的0.5 wt.％～5 wt.％。反应时间为30min～5h。
[0026]本专利技术进一步公开一种没食子酸缩水甘油酯粘合剂的制备方法，包括以下步骤：将前述没食子酸缩水甘油酯加入到一定温度的羧甲基壳聚糖水溶液中，高速搅拌一段时间后得到透明胶状的没食子酸缩水甘油酯粘合剂。所述没食子酸缩水甘油酯与羧甲基壳聚糖的质量比为0.1:100～20:100。羧甲基壳聚糖水溶液的质量分数为5 wt.%～60 wt.%，其中羧甲基壳聚糖中羧甲基取代度为50%～100%，脱乙酰度为10%～100%。
[0027]下面以多个实施例对本专利技术作进一步详细说明：实施例1：将没食子酸15g溶于20mL 20wt.%氢氧化钠溶液中，加入环氧氯丙烷16.3g和苄基三乙基氯化铵0.15g，剧烈搅拌，90℃下反应60min，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种没食子酸缩水甘油酯，其特征在于：其结构式如下：其中R1主要为2，3
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环氧丙基在若干R1取代基中2，3
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环氧丙基的摩尔占比大于60％，少量为H原子；R2、R3和R4主要为H原子，在若干R2、R3和R4取代基中H原子的摩尔占比大于60％，少量为2，3
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环氧丙基2.一种如权利要求1所述的没食子酸缩水甘油酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将没食子酸碱溶液、环氧氯丙烷和催化剂剧烈搅拌，90℃加热反应一段时间后，加入醋酸洗涤，分液，有机相在90℃减压蒸馏，压力为10KPa，得淡黄色半透明液体状的没食子酸缩水甘油酯。3.如权利要求2所述的没食子酸缩水甘油酯的制备方法，其特征在于：采用一步法合成。4.如权利要求2所述的没食子酸缩水甘油酯的制备方法，其特征在于：所述没食子酸碱溶液由没食子酸与碱溶液混合得到，其中没食子酸与碱的摩尔比为1∶0.8～1∶2，碱为LiOH、NaOH、KOH中的一种或几种，碱溶液的浓度为10wt.％～...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁道升，
申请(专利权)人：广西至善新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：