蓖麻油基精细化工产品的研究开发进展

利用蓖麻油发展精细化学品朱红精细 1522 1501220229摘要:本文综述了蓖麻油深加工的各种途径 , 介绍了以蓖麻油为原料加工的多种精细化学品的生产方法及其应用。

关键词 :蓖麻油 ; 精细化学品 ; 蓖麻油酸 ; 表面活性剂我国是世界蓖麻子富产国 , 年产量在 20万 t 左右 , 仅次于印度和巴西。

但我国的蓖麻油榨油及深加工工业与蓖麻子的产量还不相匹配 , 有待于进一步改造、更新和开发。

蓖麻油是高级脂肪酸的甘油酯 , 含有双键、羟基和酯基三种功能基团 , 因而可以发生多种反应 , 如皂化 (水解、磺化、酯化、酰胺化、卤化、氢化、硫酸化、环氧化、乙氧基化、裂化、脱水、碱解和酯交换等 , 故可进行广泛的化学深加工。

下面简介 40余种蓖麻油精细化学品 , 以利开发 1. 合成表面活性剂硫酸化蓖麻油 :别名太古油 , 土耳其红油 , 磺化蓖麻油 , 是蓖麻油与硫酸作用而得 , 也是最早使用的阴离子表面活性剂。

用作纤维加工油剂 , 染色助剂 , 润滑剂 ,化妆品、肥皂、香波、餐洗剂等稳泡剂 , 农药用乳化剂等。

硫酸化蓖麻油酸丁酯 :蓖麻油与丁醇经酯交换 , 分去甘油后与硫酸作用 , 再以碱中和制取阴离子表面活性剂 , 是耐硬水、耐酸性强的表面活性剂。

用作羊毛 , 丝织品 , 棉麻制品及其混纺制品的染色 , 漂白 , 润湿和柔软剂等。

结论自 20世纪 60年代国外开发有机膦水处理剂 HEDP 以来 , 有机膦酸盐水处理剂经历了一代又一代的发展。

第一代有机膦酸盐水处理剂 HEDP 和 A TMPA ,作为阻垢缓蚀剂在磷系配方中统治了近 20年 , 直到20世纪 70年代后期 , 为了适应高浓缩倍数的需要 , 出现了 PB TCA。

随之 ,20世纪 80年代中期 ,HPA 的问世 , 组成了人们所期望的 , 可能与金属离子配方相抗衡的全有机水处理剂。

进入 20世纪 90年代 , 有机膦酸盐水处理剂又有进一步的发展 , 产品以多氨基多醚基甲叉膦酸 (PAPEMP及 POCA 为代表 , 其主要特点是分子增大 , 出现了大分子有机膦酸盐水处理剂。

蓖麻油的深加工的可行性报告引言蓖麻油是一种植物油，由蓖麻种子提取而成。

它具有多种用途，包括药用、食用和工业应用。

然而，目前市场上大部分蓖麻油仍然处于初级加工阶段，未充分开发其深加工潜力。

本报告将探讨蓖麻油深加工的可行性，包括市场需求、技术可行性、经济效益等方面。

市场需求分析1.蓖麻油的药用需求蓖麻油含有丰富的蓖麻酸，具有抗炎、抗菌、抗氧化等多种药理作用。

因此，在药品领域中，蓖麻油被广泛应用于治疗皮肤病、消化系统疾病等方面。

随着人们对天然药物的需求增加，蓖麻油的深加工产品在医药市场上有很大的发展空间。

2.蓖麻油的食用需求蓖麻油富含不饱和脂肪酸，对人体健康有益。

它被广泛用于调味品、保健品和健康食品中。

近年来，人们对健康生活方式的追求不断增加，这为蓖麻油深加工产品在食品市场上提供了巨大的商机。

3.蓖麻油的工业需求蓖麻油具有良好的物理性质和化学稳定性，因此被广泛应用于润滑油、油漆、塑料等工业领域。

随着全球工业的快速发展，蓖麻油深加工产品在工业市场上将有更多的应用前景。

技术可行性分析1.提高蓖麻油纯度的技术目前，蓖麻油中存在一些杂质，例如游离蓖麻酸、蛋白质等。

为了提高蓖麻油的纯度和质量，可以采用物理提取、化学分离等方法进行深加工处理。

这些技术已经在其他植物油的深加工中得到了成功应用，因此在蓖麻油的深加工中也具备可行性。

2.开发蓖麻油新产品的技术除了提高蓖麻油的纯度外，还可以通过开发新产品来丰富市场需求。

例如，可以利用蓖麻油的药理作用研发皮肤护理产品、口服保健品等。

此外，还可以将蓖麻油与其他植物油进行混合，制作出更多种类的食用油和工业用油。

经济效益评估蓖麻油深加工的经济效益主要包括市场收益和成本控制两个方面。

1.市场收益蓖麻油深加工产品在药品、食品和工业市场上都具有很大的发展潜力。

随着人们对健康生活方式的追求和对天然药物的需求增加，蓖麻油深加工产品的市场需求将不断增加，带来可观的市场收益。

2.成本控制蓖麻油深加工涉及到技术改进、设备投资等方面的成本。

利用蓖麻油发展精细化学品朱红精细1522 1501220229摘要：本文综述了蓖麻油深加工的各种途径,介绍了以蓖麻油为原料加工的多种精细化学品的生产方法及其应用。

关键词：蓖麻油;精细化学品;蓖麻油酸;表面活性剂我国是世界蓖麻子富产国,年产量在20万t左右,仅次于印度和巴西。

但我国的蓖麻油榨油及深加工工业与蓖麻子的产量还不相匹配,有待于进一步改造、更新和开发。

蓖麻油是高级脂肪酸的甘油酯,含有双键、羟基和酯基三种功能基团,因而可以发生多种反应,如皂化(水解) 、磺化、酯化、酰胺化、卤化、氢化、硫酸化、环氧化、乙氧基化、裂化、脱水、碱解和酯交换等,故可进行广泛的化学深加工。

下面简介40余种蓖麻油精细化学品,以利开发1.合成表面活性剂硫酸化蓖麻油:别名太古油,土耳其红油,磺化蓖麻油,是蓖麻油与硫酸作用而得,也是最早使用的阴离子表面活性剂。

用作纤维加工油剂,染色助剂,润滑剂,化妆品、肥皂、香波、餐洗剂等稳泡剂,农药用乳化剂等。

硫酸化蓖麻油酸丁酯:蓖麻油与丁醇经酯交换,分去甘油后与硫酸作用,再以碱中和制取阴离子表面活性剂,是耐硬水、耐酸性强的表面活性剂。

用作羊毛,丝织品,棉麻制品及其混纺制品的染色,漂白,润湿和柔软剂等。

结论自20世纪60年代国外开发有机膦水处理剂HEDP以来,有机膦酸盐水处理剂经历了一代又一代的发展。

第一代有机膦酸盐水处理剂HEDP和A TMPA ,作为阻垢缓蚀剂在磷系配方中统治了近20年,直到20世纪70年代后期,为了适应高浓缩倍数的需要,出现了PB TCA。

随之,20世纪80年代中期,HPA 的问世,组成了人们所期望的,可能与金属离子配方相抗衡的全有机水处理剂。

进入20世纪90年代,有机膦酸盐水处理剂又有进一步的发展,产品以多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)及POCA为代表,其主要特点是分子增大,出现了大分子有机膦酸盐水处理剂。

有机磷酸盐自20世纪90年代初以来,需求量持续增长,今后在很长一段时间内还将维持现状。

2024年蓖麻油深加工市场规模分析1. 引言蓖麻油是一种重要的植物油，由蓖麻子中提取而来，具有丰富的营养成分和广泛的用途。

随着人们对健康意识的增强和对天然植物油需求的增加，蓖麻油市场潜力巨大。

本文将对蓖麻油深加工市场规模进行分析，并展望其未来发展趋势。

2. 蓖麻油深加工市场概述2.1 市场定义蓖麻油深加工是指对蓖麻油进行一系列的加工处理，以提高其附加值和应用领域。

2.2 市场分类根据蓖麻油的不同加工程度和用途，蓖麻油深加工市场可分为以下几个细分市场：•纯净蓖麻油•蓖麻油食用配料•蓖麻油化妆品原料•蓖麻油医药中间体•其他蓖麻油深加工产品2.3 市场供应链蓖麻油深加工市场的供应链主要包括蓖麻种植、采摘、提取、精炼和加工等环节。

种植者将蓖麻种子送至油厂进行加工，最终生成深加工产品。

3. 2024年蓖麻油深加工市场规模分析3.1 市场规模历史发展近年来，蓖麻油深加工市场规模持续增长。

随着人们对健康食品和天然化妆品的需求增加，蓖麻油深加工市场不断扩大。

3.2 市场规模预测根据市场研究机构的数据显示，预计未来几年蓖麻油深加工市场将保持较高增长率。

预计市场规模将超过XX亿美元。

3.3 市场驱动因素•健康意识的提高：人们对健康食品和日常用品的要求越来越高，蓖麻油因其天然、营养丰富的特点受到青睐。

•医药和化妆品行业需求增长：蓖麻油具有良好的药用和化妆品原料特性，随着医药和化妆品行业的快速增长，对蓖麻油的需求也在增加。

•技术进步：蓖麻油深加工技术的不断进步，使其在各个领域的应用更加广泛，进而推动了市场的发展。

4. 市场竞争格局分析4.1 主要市场参与者蓖麻油深加工市场存在一些主要参与者，包括但不限于以下几个公司：•公司A•公司B•公司C•公司D•公司E4.2 市场竞争分析蓖麻油深加工市场竞争激烈，主要表现在产品品质、价格和市场份额等多个方面。

各家企业通过优化产品质量、强化品牌宣传和降低成本等手段来争夺市场份额。

5. 市场发展趋势展望5.1 技术创新驱动随着科技的发展和技术的创新，蓖麻油深加工技术将不断改进和提高。

２００７，２７（１０）朱保葛等：蓖麻生物工程研究进展１０ｌＢ且ｓｌ且为筛选剂，成功地获得了转Ｄｙｌ舯基因蓖麻植株。

Ｍｃｋ一等【７］在专利申请书中描述的几种转化方法的转化体筛选不尽相同。

在整株真空转化和农杆菌介导芽尖及胚轴转化中是用检测ＧＵｓ基因活性来确定转化效果。

在农杆菌介导花芽的转化中，他们把处理过的花芽所结的种子收集起来接种于含５０叫Ｌ卡那霉素的培养基上，非转化的种子死亡，而转化体继续生长。

在具筛选压力的培养基上获得的蓖麻再生芽经过伸长和生根阶段，移植到土壤中成活，再经分子检测以证实外源基因稳定地整合到基因组中并能正确表达，才能确定其为转基因植株。

３存在的问题及展望由于蓖麻油的不可替代性，人们在经济发展过程中对它的需求越来越大。

但目前蓖麻籽的生产却无法满足需要。

因此国内外对蓖麻的研究日益重视。

人们首先想到的是通过培育新品种来提高蓖麻产量，进而研究杂种优势在蓖麻中的应用来更大幅度地提高产量。

但蓖麻生产中遇到的一些同题单靠常规育种是难以解奂的，有必要将蓖麻的生物工程特别是遗传工程提到日程上来加以深入研究并应用于蓖麻生产，以解决蓖麻的抗病抗虫问题，降低蓖麻毒素毒性和消除其过敏源问题，改善蓖麻油品质并开发蓖麻油新产品等。

印度是蓖麻生产的第一大国，每年都有大量蓖麻油出口到美国。

他们期望通过遗传转化解决蓖麻抗虫问题，因为蓖麻种质中可靠的抗源非常有限，难以通过有性杂交来提高蓖麻的抗虫性。

在这方面已取得了初步进展。

美国是一个蓖麻油消费大国，完全依赖进口。

１９９９年美国进口了一亿零三百万磅蓖麻油，价值约四千一百万美元，并且这个数字还在逐年增加。

美国的蓖麻油之所以完全依赖进口是因为美国农户２０世纪７０年代之后不再种植蓖麻。

美国农户拒绝种植蓖麻的原因，一个是蓖麻种子内含有一种毒性很大的蓖麻毒蛋白，其毒性相当于眼镜蛇蛇毒的７倍。

在蓖麻种子中这种毒蛋白的含量为２．８％一３％。

有人计算过，２．５—２０粒蓖麻种子可使人致死，４粒可杀死一只兔子，５粒杀死一只绵羊，６粒杀死一头牛或一匹马，７粒杀死一头猪，但对鸡或鸭其致死剂量则需８０粒蓖麻种子（资料未发表）。

2023年蓖麻油深加工行业市场研究报告在中国，蓖麻油深加工行业市场前景广阔，具有很大的发展潜力。

蓖麻油是一种植物性油脂，其主要成分为油酸和亚油酸，含有丰富的蛋白质、脂肪和矿物质，具有很高的营养价值和药用价值。

蓖麻油可以用于食品加工、美容保健、医药用途等多个领域，市场需求不断增加。

在食品加工领域，蓖麻油被广泛应用于各类食品的调味和调理中。

蓖麻油不仅具有特殊的香味和口感，还具有促进消化、增强免疫力、降低胆固醇等功效。

随着人们对健康食品的追求，蓖麻油的市场需求不断增加。

目前，国内蓖麻油深加工企业主要生产蓖麻油精炼、加工，还有部分企业将其深加工为蓖麻油胶囊、蓖麻油软胶囊等保健品。

随着生活水平的提高和人们对健康的重视，蓖麻油深加工行业市场前景可观。

在美容保健领域，蓖麻油被广泛用于护肤品和保健品的生产。

蓖麻油具有抗氧化、护肤和滋养的功效，可以有效改善皮肤状况，预防皮肤老化和皱纹产生。

目前，国内一些知名的护肤品品牌已经推出了含有蓖麻油成分的产品，受到了市场的广泛关注和好评。

随着人们对美容保健的需求不断增加，蓖麻油深加工行业市场潜力巨大。

在医药用途领域，蓖麻油被用于制药、医疗和保健品的生产。

蓖麻油具有很多药用价值，可以用于治疗皮肤病、肝病、心脑血管疾病等多种疾病。

蓖麻油中含有丰富的亚油酸和油酸，可以促进机体新陈代谢，增强免疫力，对人体健康有很多益处。

目前，国内一些大型制药企业已经将蓖麻油作为原料生产出了多种保健药品，并取得了很好的市场效益。

蓖麻油深加工行业有很大的发展空间。

总结来说，蓖麻油深加工行业在中国市场具有广阔的发展前景。

随着人们对健康和美容的重视，对蓖麻油产品的需求将会不断增加。

同时，蓖麻油具有很多药用价值，具有很大的市场潜力。

随着行业竞争的加剧，企业应抓住机遇，加强科研创新，提高产品品质和附加值，才能在市场中占据一席之地。

蓖麻油从蓖麻的种子中压榨或萃取制得,其含量35%~57%,主要成分脂肪酸的三甘油酯。

蓖麻油在化工原料中有着举足轻重的地位,广泛地应用于纺织工业、印染业、航海、航空、运输业、能源、医药制造业等高技术领域[1]。

本文作者主要对蓖麻油在化工产业的直接利用、合成重要产品的应用及其他加工利用三个方面做归纳与论述。

1蓖麻油的直接利用早在1650年,人们就知道使用菜子油、橄榄油、蓖麻油和棕榈油等植物油作为润滑剂。

近年来,由于环境污染、能源和资源匮乏等问题日益严峻,植物油作为环境友好型润滑剂又重新得到重视[2]。

蓖麻油从蓖麻籽中获得,是一种黏性淡黄色无挥发性的非干性油。

其生物降解性良好,达到了德国“蓝色天使”的标准,是可生物降解的润滑油。

蓖麻油作为天然润滑剂,有着粘度系数高、摩擦系数低的优点,特别是精炼后是航空航天和高速机械的理想保护油。

王宏跃[3]等研究表明,以蓖麻油作为润滑基础油,油酸修饰的石墨烯(mGr )作为添加剂,在添加中后期可显著改善蓖麻油的润滑性能。

2合成重要化工产品2.1葵二酸的应用由蓖麻油裂解产生葵二酸是其主要制备途径,目前世界上工业生产的癸二酸几乎全部都是用蓖麻油作原料生产的。

近几年,随着绿色化工的兴起,世界上各化工巨头都把关注点放在了以非化石原料(非化石能源,指非煤炭、石油、天然气等经长时间地质变化形成,只供一次性使用的能源类型外的能源。

我国明确规定到2020年,非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右,到2030年达到20%左右)为基础的新兴化工业,据统计,世界化工前50强中,有约30家都把癸二酸的衍生品作为了战略产品[4]。

以美国杜邦公司为例,2017年与癸二酸相关的聚合物产量增长了50%。

高纯癸二酸是技术含量较高的蓖麻油衍生产品。

我国目前生产的高纯癸二酸及其衍生产品质量达到国际先进水平,是重要的化工原料。

通过质量指标对比,高纯癸二酸的C10酸含量高于美国、日本公司的技术指标,因此产品质量优于国外产品。

蓖麻油的制备技术分析与应用进展研究摘要：蓖麻油作为一种现代社会下的资源产物，对我国资源的利用有很大的帮助。

蓖麻油是一种脂肪酸的三甘油酯，其主要生长在蓖麻的种子里，含量大概在35%～57%，是应用榨取设备或者溶剂萃取法得出的蓖麻油。

蓖麻油的最大好处是，其价格低、易获得并且可再生。

蓖麻油在我国的很多领域都有应用，蓖麻油的广泛应用可以解决我国石油资源短缺的重大难题，为我国石油业的发展起到了重要的作用。

本文就针对我国蓖麻油的制备技术与其应用进展进行研究与分析。

关键词：蓖麻油制备技术应用进展研究分析蓖麻油是我国石油产业进行不断研发与创新后的产物，蓖麻油脂肪酸中含90%蓖麻酸、羟值为163mgKOH/g、羟基含量为4.94%、羟基分子量为345。

用蓖麻油为原料制造的聚氨酯胶黏剂具有较好的低温性能、耐水解性以及优良的电绝缘性。

蓖麻油的制备过程主要应用榨取和溶剂萃取的方法，榨取的方法通常是应用榨取机器对蓖麻油进行低压、快速的压榨。

但是以现在的技术来说，蓖麻油只能被榨取45%，而其余的部分只有被扔掉。

因此，我国的蓖麻油提取技术还应该被进一步的改进，使蓖麻油可以被充分的提取出来，提高蓖麻油资源的利用率。

一、蓖麻油的制备技术蓖麻油中含大量的蓖麻酸（80%以上），其具有许多独特的性质，主要为：①易溶解于乙醇，很难溶解于石油醚，这一特性的存在比较容易将蓖麻油与其它油脂区别；②粘度比一般油脂高很多，25oC时为680CPS，粘度指数84，摩擦系数很低（为0.1），蓖麻油的流动性好，精制蓖麻油在-22oC时仍可流动，-50oC 急冷后无混浊，是航空和高速机械理想的润滑油及动力皮带的保护油；③有很强的旋光性，因为其主要脂肪酸——蓖麻醇酸中的不对称碳原子在12位后；④介电常数约为4.30，是常见油脂中最高者；⑤蓖麻油的相对密度和乙酰值都大于一般油脂；⑥蓖麻油在空气中几乎不发生氧化酸败，储藏稳定性好，是典型的不干性液体油。

由此可见，蓖麻油的好处很多，这也是其被广泛应用的重要原因。

第35卷第11期高分子材料科学与工程V o l .35,N o .112019年11月P O L YM E R MA T E R I A L SS C I E N C E A N DE N G I N E E R I N GN o v .2019蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能孟林龙1,王朝旭1,林 兴1,苏佳琦1,仇浩科1,王 鹏1,韦双颖1,2(1.东北林业大学材料科学与工程学院;2.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040)摘要:以蓖麻油作为多元醇原料,通过分步法制备了高性能环境友好的蓖麻油基水性聚氨酯(C W P U ),研究了2,2-二羟甲基丙酸(D M P A )含量㊁蓖麻油含量和n (-OH )/n (-N C O )值对C W P U 分散体及薄膜性能的影响㊂结果表明,D M P A含量和n (-OH )/n (-N C O )值对分散体的粒径分布和薄膜的耐水性具有显著的影响,当n (-OH )/n (-N C O )值为0.99时,添加5%的D M P A 就可得到奶白色C W P U 分散体,C W P U 薄膜的吸水率仅为148.3%;当D M P A 含量为7%,n (-OH )/n (-N C O )值达到0.83时即可得到半透明泛蓝光的分散体,C W P U 薄膜的吸水率仅为107.8%;蓖麻油含量对薄膜的玻璃化转变温度(T g )㊁强度和韧性具有显著影响,当蓖麻油含量为50%时,T g ㊁弹性模量和断裂伸长率分别为41.6ħ㊁65.33M P a 和317.37%㊂所有分散体的存储稳定性均在6个月以上㊂文中在引入较低的亲水基团含量条件下制备的C W P U 分散体能够稳定存在并具有优异的耐水性能和力学性能㊂关键词:蓖麻油;水性聚氨酯;分步法;存储稳定性;粒径分布;耐水性;力学性能中图分类号:T Q 323.8 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2019)11-0136-09d o i :10.16865/j.c n k i .1000-7555.2019.0305收稿日期:2018-11-15基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(2572017C B 19);创新团队与重大项目培育资金(2572017E B 06);科技平台持续发展专项(2572018C P 01)通讯联系人:韦双颖,主要从事水性涂料研究,E -m a i l :d e p h n e w s y@163.c o m 近年来,为了减少低挥发性或无挥发性有机溶剂的排放,水性聚氨酯得到了迅速的发展[1,2]㊂聚氨酯的主要原料通常来源于石油工业的多异氰酸酯和多元醇,但是,石油基材料具有不可再生㊁难生物降解等缺点,造成了严重的环境问题,因此,以廉价的可再生的植物油资源代替石油基多元醇成为了人们的共识和未来的发展趋势[3~6]㊂蓖麻油是唯一具有多羟基的天然植物油,可以代替传统多元醇直接与二异氰酸酯反应形成体型的高支化聚氨酯分子,这使得材料在保持较高软段含量,拥有良好韧性的同时,还具有较高的强度㊁硬度和良好的耐水性[7,8]㊂但是,在水性聚氨酯体系中,蓖麻油的多羟基和长的支链结构,会提高体系的交联和黏度,使得亲水性基团难以均匀地键接入聚氨酯分子中,同时,蓖麻油基聚氨酯分子高的支化交联网络也会使得体系更容易凝胶[7,9]㊂这些都会加大制备蓖麻油基水性聚氨酯的难度㊂在近年的一些研究中,为了得到稳定的C W P U 分散体,较高的亲水性基团被引入到了C W P U 结构中㊂X i a 等引入了7%的2,2双(羟基)丁酸(D M B A ),得到了约60n m 的稳定C W P U 乳液[10];L i a n g 等分别引入了8.33%的D M B A 和11.9%的D M P A ,得到了平均粒径分别为36.8n m 和185.9n m 的稳定C W P U 乳液[11]㊂本文利用天然蓖麻油作为主要的多元醇,通过分步法,让亲水性基团先于蓖麻油引入到聚氨酯分子结构中,从而在引入更低的亲水性基团情况下,成功地制备了一系列存储稳定的C W P U 分散体,综合研究了D M P A 含量㊁蓖麻油含量和n (-O H )/n (-N C O )比值对C W P U 分散体及薄膜性能的影响㊂1 实验部分1.1 试剂与仪器蓖麻油:分析纯,羟值为164m g K O H /g ,麦克林;2,2-二羟甲基丙酸(D M P A ):分析纯,麦克林;异佛尔酮二异氰酸酯(I P D I ):分析纯,麦克林;1,4-丁二醇:分析纯,麦克林;二月桂酸二丁基锡(D B T D L ):95%,阿拉丁;三乙胺(T E A ):分析纯,麦克林;丁酮:分析纯,天津天力化学试剂有限公司;去离子水:实验室自制㊂多功能分散砂磨机:型号为E D F 550,上海易勒机电设备有限公司㊂T a b .1 I n g r e d i e n t s f o r p r e p a r a t i o no fC W P Ud i s pe r s i o n s S a m p l e R a w m a t e r i a l s /%S of t s eg m e n t C a s t o r o i lH a r d s e gm e n t I P D I B D OD M P A TE An (-O H )/n (-N C O )C W P U -14042.78.5353.770.99C W P U -24042.318.045.54.150.99C W P U -34042.677.8564.520.99C W P U -44041.547.066.54.900.99C W P U -54041.156.5775.280.99C W P U -642.539.65.6275.280.99C W P U -74538.054.6775.280.99C W P U -847.536.53.7275.280.99C W P U -95034.952.7775.280.99C W P U -104041.656.0775.280.95C W P U -114041.895.8375.280.91C W P U -124042.655.0775.280.87C W P U -134043.164.5675.280.83F i g .1 S y n t h e t i c p r o c e s s o fC W P Ud i s pe r s i o n s 1.2 C W P U 树脂及薄膜的制备1.2.1 C W P U 树脂的制备:在250m L 四口烧瓶中加入3.5g D M P A ㊁20.58g I P D I ㊁3.29g B D O 和60g 丁酮,装配上球形冷凝管㊁氮气入口㊁机械搅拌器和滴液漏斗,将烧瓶置于80ħ恒温水浴锅中反应1.5h ,并持续搅拌,转速为500~750r /m i n ,随后通过滴液漏斗向烧瓶中滴加20g 蓖麻油和15g 丁酮,约滴加10m i n ,继续反应6.5h ㊂结束后使用二正丁胺法滴定-N C O 值,确定达到反应终点㊂然后降温到40ħ,加入2.64g T E A ,保温30m i n ㊂将得到的预聚体置于实验室多功能分散砂磨机中,滴加150g 水(25%的固含量),保持2000r /m i n 的搅拌速度乳化45m i n ㊂最后,在室温进行减压蒸馏,去除丁酮后得到C W P U 分散体㊂反应过程和配方分别展示在F i g.1和T a b .1中㊂1.2.2 薄膜制备:将C W P U 树脂分别浇铸在45mmˑ12mmˑ1mm 和45mmˑ12mmˑ0.5mm 的聚四氟乙烯模具中,在室温下放置12h ,取出样品并编号,将样品置于室温下密封保存㊂1.3 测试与表征1.3.1 F T -I R 测试:使用N i c o l e t i s 50傅里叶变换红外光谱仪(T h e r m oF i s h e r ,美国)在室温下测定样品的红外谱图,波数范围为400~4000c m -1,分辨率为2c m -1㊂C W P U 分散体直接涂抹到压制的K B r 上,731 第11期孟林龙等:蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能形成薄膜后测试固体薄膜样品使用K B r压片法制样㊂1.3.2粒径分布测试:使用Z e t a p a l s0-555激光粒度仪(德国布鲁克)测定C W P U分散体的粒径分布㊂样品被稀释到1.25%左右(约稀释20倍),加入到石英标准比色皿中,确保无气泡后,进行测试㊂1.3.3动态力学热分析(D MA):使用D MA Q800动态力学热分析仪(T AI n s t r u m e n t s-W a t e r sL L C,上海)对不同蓖麻油含量的树脂薄膜进行动态力学热分析测试㊂温度范围-60~100ħ,升温速率5ħ/ m i n,拉伸频率1H z,振荡位移20μm㊂1.3.4耐水性实验:干燥的树脂薄膜(45mmˑ12 mm)被浸没在去离子水中,持续56h,记录样品浸水前后的质量分别为m0和m1,计算吸水率㊂每组样品测试3次,最终吸水率取平均值㊂吸水率(W)的计算公式如式(1):W=(m1-m0)/m0(1) 1.3.5铅笔硬度测试:将C W P U分散体均匀涂饰到模板表面,置于50ħ烘箱干燥30m i n,然后对涂饰表面使用砂纸打磨,重复涂饰3次,得到漆膜㊂使用Q H Q-A型铅笔划痕测量仪(东莞三和仪器)测试漆膜的铅笔硬度㊂1.3.6接触角测试:使用O C A20视频光学接触角测量仪(D a t a P h y s i c s)对涂饰在木板表面的漆膜进行接触角测试,使用水作为润湿介质,每组样品实验3次㊂1.3.7拉伸性能测试:使用载荷容量为5k N的A L-7000S电子万能试验机(G o t e c h T e s t i n g M a c h i n e s I n c,中国台湾)对树脂薄膜进行拉伸测试㊂矩形样品的边缘被剪除,尺寸为42mmˑ10mm(长ˑ宽),拉伸速度为10mm/m i n,每组样品测试3次后取平均值㊂2结果与讨论2.1合成工艺对乳液稳定性的影响本次实验对比了分步法和一锅法制备的蓖麻油基水性聚氨酯分散体的稳定性㊂在分步法中,D M P A 先于蓖麻油引入到体系中,从而D M P A先于蓖麻油与I P D I反应㊂而在一锅法中,D M P A与蓖麻油被同时添加,并与I P D I反应㊂2种工艺其他条件(配方组成㊁保温时间㊁反应温度等)相同,并设定蓖麻油含量和n(-O H)/n(-N C O)值分别为40%和0.99㊂T a b.2展示了2种工艺制备的分散体的稳定性的详细数据㊂由T a b.2可知,D M P A小于7%时,一锅法无法制备出稳定的C W P U分散体,而分步法却可以制备出分散良好,可长期储存的C W P U分散体㊂此外,F i g.2展示了相同条件下,一锅法与分步法制备的C W P U的粒径分布曲线㊂由F i g.2可知,D M-P A含量为7%时,一锅法制备的C W P U的平均粒径(204n m)远大于分步法制备的C W P U的平均粒径(17.7n m),这暗示着相同条件下,与一锅法相比,分步法制备的C W P U分散体的胶粒聚集态稳定性明显更好㊂以上的这些结果主要与亲水性的D M P A链段在蓖麻油基体型分子中的分布情况有关㊂在一锅法中,蓖麻油和D M P A同时参与了与I P D I的反应,由于蓖麻油的羟基官能度大于2,体系中发生了体型缩聚反应,随着反应的进行,分子逐渐形成体型的高度交联结构,这样的交联结构抑制了D M P A单体向C W P U分子的进入,降低了C W P U分子中的亲水性羧基的含量㊂而在分步法中,D M P A先于蓖麻油组分与I P D I反应,此时,体系仅存在链状缩聚,体系黏度很低,D M P A很容易进入到C W P U分子中㊂分步法克服了体型的交联结构对D M P A向C W P U分子中进入的抑制效果,提高了C W P U分子中有效羧基含量,大幅度提高了C W P U乳液的分散稳定性㊂T a b.2S t o r a g e s t a b i l i t i e s o fC W P Ud i s p e r s i o n s p r e p a r e db y o n e-p o tm e t h o da n d f r a c t i o n a l s t e p m e t h o dM e t h o d P r o p e r t i e s D M P Ac o n t e n t5%5.5%6%6.5%7% O n e-p o tm e t h o d A p p e a r a n c e W h i t e w a s h W h i t e w a s h W h i t e w a s h W h i t e w a s h M i l k y w h i t eS t o r a g e s t a b i l i t y P r e c i p i t a t i o na f t e r o n e d a yP r e c i p i t a t i o na f t e r o n e d a yP r e c i p i t a t i o na f t e r o n e d a yP r e c i p i t a t i o na f t e r o n e d a y>1m o n t hF r a c t i o n a l s t e p m e t h o d A p p e a r a n c e M i l k y w h i t e T r a n s l u c e n t T r a n s p a r e n t T r a n s p a r e n t T r a n s p a r e n tS t o r a g e s t a b i l i t y>6m o n t h>6m o n t h>6m o n t h>6m o n t h>6m o n t h 831高分子材料科学与工程2019年F i g .2 P a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o nc u r v e so fC W P U d i s pe r s i o n s p r e p a r e db y o n e -p o tm e t h o da n df r a c t i o n a l s t e p m e t h o d u n d e r t h e s a m e c o n d i t i o nc o n t e n t o fD M P A :7%;c o n t e n t o f c a s t o r :40%;v a l -u e o f n (-O H )/n (-N C O ):0.992.2 化学结构表征F i g .3(a )展示了C W P U 分散体和薄膜的红外光谱图,F i g.3(b )是C =O 基的伸缩振动区域㊂3328c m -1处的宽峰是-N H (-NH C O O-)的伸缩振动峰,2928c m -1和2852c m -1处峰分别与-C H 3和-C H 2的C -H 键的伸缩振动相关,1742c m -1和1693c m -1处的峰分别归属于游离的氨基甲酸酯中的C =O 键和氢键化的C =O 键的伸缩振动峰[7],1638c m -1处的峰归因于C =C 双键的伸缩振动,1245c m -1处的强吸收峰是酯基的C -O 键的伸缩振动峰,1044c m -1处的峰与C -N 键相关[11,12]㊂上述红外谱图中,没有出现因-N C O 而引起的明显峰形(如2270c m -1处的强吸收峰),说明分散体中没有残余-N C O 存在,残余-N C O 与水发生了反应,并被完全消耗㊂-N H 的伸缩振动峰处于3300c m -1与3400c m -1之间,暗示着-N H 键与C =O 形成了氢键,因为游离的-N H 伸缩振动峰出现在3493c m -1与3520c m -1之间[8]㊂此外,1693c m -1处出现了强的氢键化的羰基吸收峰,也暗示着C W P U 分子间或分子内形成了大量的氢键㊂比较分散体与固化后的薄膜的谱图,可以看出,二者形状相似,在1638c m -1处代表双键的峰没有发生本质变化,意味着来自蓖麻油结构中的双键并未参与固化进程,暗示着C W P U 是依靠C W P U 分子较高支化和交联的本质结构特点与分子间或分子内形成的氢键网络间的协同作用使得C W P U 可以在室温下完全固化㊂F i g .3 F T -I Rs p e c t r a o fC W P Ud i s pe r s i o n a n df i l m (a ):i n t eg r a t e dF T -I Rs p e c t r u m ;(b ):c a r b o n y l s t r e t chi n g r e g i o no f t h eF T -I Rs pe c t r u m 2.3 C W P U 分散体的性能2.3.1 D M P A 含量对粒径分布的影响:F i g .4描述的是不同D M P A 含量的C W P U 分散体粒径分布的情况㊂D M P A 含量由5%升至7%,平均粒径呈逐渐下降趋势,由65.9n m 减小到17.7n m ,粒径分布变窄,且C W P U 分散体的颜色逐渐由乳白色转变为透明,最后甚至表现出与蓖麻油相似的颜色㊂这是由于D M P A 是一种阴离子型W P U 的自乳化剂,在C W -P U 乳胶粒的形成过程中,D M P A 的亲水性基团-C O O H 起到了关键作用㊂随着C W P U 分子中D M P A 含量的增加,C W P U 分子先吸附在水的表面,亲水性基团羧基朝向水相,疏水性的烷基链朝向空气,体系表面张力逐渐下降,达到临界胶束浓度(C M C )后,C O O -离子进入水相,C W P U 分子的烷基链相互聚集,形成乳胶粒的内核,而核表面分布着亲水性基团-C O O -阴离子,与叔胺阳离子构成了扩散双电层结构,带负电荷的乳胶粒之间依靠静电排斥作用而维持体系的稳定状态,含有更多的亲水性基团会931 第11期孟林龙等:蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能形成更多的乳胶粒,致使粒径更小,分布变窄,乳胶粒的聚集态稳定性也会更好㊂F i g .4 P a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o nc u r v e so fC W P U d i s pe r s i o n s w i t hd if f e r e n tD M P Ac o n t e n tsF i g .5 P a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o nc u r v e so fC W P U d i s pe r s i o n s w i t hd if f e r e n t n (-O H )/n (-N C O )v a l u e s2.3.2 n (-O H )/n (-N C O )的比值对C W P U 分散体粒径分布的影响:F i g.5展示的是具有不同n (-OH )/n (-N C O )比值的C W P U 粒径分布的情况㊂n (-O H )/n (-N C O )比值由0.99逐渐降低到0.83,分散体的平均粒径逐渐升高㊂这是由于n (-OH )/n (-N C O )值越低,乳化前预聚体中残余的活泼的-N C O 基团越多,结合红外谱图可知,分散体中不含-N C O 基团,因此所有的残余-N C O 基团均与水发生了反应,并生成了难溶性的脲基,因而在一定程度上,n (-O H )/n (-N C O )值越低,C W P U分散体的粒径越高,随着n (-O H )/n (-N C O )值降低,分散体外观由类似蓖麻油的淡黄色逐渐转变为泛蓝光透明液体,最终,n (-O H )/n (-N C O )值为0.83时,分散体转变为白中泛蓝光的半透明分散体㊂2.3.3 蓖麻油含量对C W P U 分散体的粒径分布的影响:F i g .6描述了不同蓖麻油含量的C W P U 分散体的粒径分布㊂蓖麻油含量由40%提升到50%时,分散体的平均粒径先升高后下降,在蓖麻油含量达45%时,平均粒径达到最大值26.8n m ㊂总体上,不同蓖麻油含量的C W P U 的平均粒径处于一个较小的区间范围(17.7~26.8n m )㊂这一结果展示了蓖麻油含量相对于D M P A 含量和n (-O H )/n (-N C O )值来说,对C W P U 分散体的粒径分布具有相对较小的影响㊂F i g .6 P a r t i c l es i z ed i s t r i b u t i o nc u r v e so fC W P U d i s pe r s i o n s w i t hd if f e r e n t c a s t o r o i l c o n t e n tsF i g .7G r a y s c a l e p i c t u r e s o f r e a l C W P Ud i s pe r s i o n sw i t hd if f e r -e n tD M P A c o n t e n t s ,c a s t o ro i lc o n t e n ta n d n (-O H )/n (-N C O )v a l u e s2.4 C W P U 分散体的表观性能T a b .3展示了C W P U 分散体的表观性能数据㊂从整体上看,所有C W P U 分散体的固含量㊁p H 值和存储时间分别为25%㊁7和大于6个月,分散体的黏度主要在8.79m P a ㊃s 与12.18m P a ㊃s 之间,表现出优异的流动性㊂D M P A 含量和n (-O H )/n (-N C O )值对分散体的粒径分布和透明度影响较大,D M P A 含量和n (-O H )/n (-N C O )值越低,平均粒径越大,透明性越差,在D M P A 含量达到5%041高分子材料科学与工程2019年时,C W P U 成为奶白色的分散体,n (-O H )/n (-N C O )值达到0.83时,C W P U 分散体展现出蓝光半透明颜色㊂F i g .7为C W P U 分散体样品的外观形态㊂T a b .3 A p p e a r a n c e p r o p e r t i e s o fC W P Ud i s pe r s i o n s S a m pl e A p pe a r a n c e pHv a l u e S o l i d c o n t e n t/%V i s c o s i t y/(m P a ㊃s )M e a n s i z e /n mS t o r a g e l i f e C W P U -1M i l k y w h i t e 7258.7965.9>6m o n t h C W P U -2T r a n s l u c e n t72511.6539.5>6m o n t h C W P U -3T r a n s p a r e n t 72511.1422.4>6m o n t h C W P U -4T r a n s p a r e n t 72525.223.9>6m o n t h C W P U -5T r a n s p a r e n t 72510.6317.7>6m o n t h C W P U -6T r a n s p a r e n t 7259.5822.2>6m o n t h C W P U -7T r a n s p a r e n t 72512.1826.8>6m o n t h C W P U -8T r a n s p a r e n t 72511.3319.3>6m o n t h C W P U -9T r a n s p a r e n t 7259.3219.1>6m o n t h C W P U -10T r a n s p a r e n t 72510.222.8>6m o n t h C W P U -11T r a n s p a r e n t 7259.4722.8>6m o n t h C W P U -12T r a n s p a r e n t 7259.1423.4>6m o n t h C W P U -13T r a n s l u c e n t7258.9343.6>6m o n thF i g.8 D M Ac u r v e s o f f i l m sw i t hd i f f e r e n t c a s t o r o i l c o n t e n t s 2.5 蓖麻油含量对C W P U 薄膜热力学性能的影响F i g .8展示了不同蓖麻油含量的C W P U 薄膜的D MA 谱图㊂由F i g .8可知,随着蓖麻油含量由42.5%升至50%,C W P U 薄膜的储能模量总体上呈降低趋势,C W P U 薄膜的玻璃化转变温度由64.5ħ逐渐下降到41.6ħ㊂聚合物的性能是聚合物内分子运动的反映㊂通常,温度或应力越高,聚合物链段的松弛时间越短,在温度较低时,由于C W P U 树脂分子链段的松弛时间远长于固定频率下的固定观察时间,链段运动被冻结,C W P U 表现为玻璃态,具有较高的模量;随着温度升到足够高时,链段的松弛时间远短于固定的观察时间,链段自由运动,C W P U 表现为柔软的高弹态;在这期间,当链段松弛时间接近固定观察时间时,链段具有一定的运动能力,但不够自由,此状态时对应的温度就是玻璃化转变温度㊂由于蓖麻油在C W P U 树脂中充当软段,相比于树脂中的其他组分,更容易发生热运动,因此,蓖麻油含量越高,C W P U 的链段松弛时间达到固定观察时间所需要的温度更低,即玻璃化转变温度更低㊂2.6 C W P U 薄膜的耐水性F i g .9(a )㊁F i g .9(b )和F i g.9(c )分别展示了D M P A 含量㊁蓖麻油含量和n (-O H )/n (-N C O )比值对C W P U 薄膜耐水性的影响㊂F i g.9(a )展示了D M P A 含量由5%升高到7%,C W P U 薄膜的吸水率由148.27%升至523.02%,这是因为D M P A 中含有亲水性基团羧基,羧基含量越高,会导致材料的吸水率更高,羧基的引入也是造成自乳化型W P U 材料耐水性差的重要原因㊂F i g .9(b )展示了当蓖麻油含量由40%升高至50%时,C W P U 薄膜吸水率整体上呈先上升后略微降低的趋势,这是由于随着蓖麻油含量的提高,薄膜的交联密度下降,通过溶胀作用,水分更容易渗透进薄膜中,薄膜的吸水率逐渐提高㊂此外,与47.5%的蓖麻油含量的薄膜相比,50%蓖麻油含量的薄膜的吸水率略微下降,这是由于50%蓖麻油含量的薄膜具有较低的交联密度,在长时间水溶胀作用下,部分的C W P U 分子脱离了薄膜表面,导致浸水后的薄膜质量m 1的测量值低于实际值㊂F i g.9(c )展示141 第11期孟林龙等:蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能了随着n (-O H )/n (-N C O )比值由0.99下降到0.83时,C W P U 薄膜的吸水率由563.02%下降到107.84%,这是由于更多残余的-N C O 基团产生了更多的不溶性脲基,这些脲基的存在阻碍了水分子向薄膜结构的渗入,同时这些脲基也会参与固化进程,与氨基甲酸酯基团一样会形成氢键,使得C W P U 薄膜具有更致密的氢键交联㊂因此,n (-O H )/n (-N C O )比值越低,C W P U 薄膜材料的耐水性越好㊂F i g .9 W a t e r a b s o r pt i o n c u r v e s o f f i l m s (a ):d i f f e r e n tD M P Ac o n t e n t s ;(b ):d i f f e r e n t c a s t o ro i l c o n t e n t s ;(c):d i f f e r e n t-O H /-N C Ov a l u e sT a b .4 W a t e ra b s o r p t i o na n dw a t e r c o n t a c t a n gl eo fC W -P Uf i l m sS a m p l e R a t i oo fw a t e ra b s o r pt i o n /%W a t e r c o n t a c t a n gl e (θ)/(ʎ)C W P U -1148.2658.95C W P U -2242.5161.67C W P U -3377.9062.47C W P U -4446.0361.62C W P U -5563.0171.7C W P U -6611.0363.41C W P U -7717.1765.07C W P U -8794.9663.73C W P U -9778.5958.85C W P U -10464.9861.1C W P U -11436.3261.55C W P U -12282.5962.52C W P U -13107.8054.782.7 C W P U 薄膜的疏水性的评估T a b .4中展示了C W P U 漆膜的接触角测试结果,从整体上看,C W P U 中D M P A 含量由5%升至7%时,漆膜与水的接触角出现了显著升高的现象,一些研究表明羧基含量的提升会提升材料的亲水性,但是这是一个相反的结果,这可能与薄膜的交联密度升高有关㊂因为C W P U 薄膜固化过程中没有化学交联发生,主要是C W P U 交联大分子间和分子内的物理氢键交联,因此,粒子间的堆砌就显得尤为重要,而更高D M P A 含量的C W P U 分散体具有更小的平均粒径,使得固化过程中粒子堆砌得更紧密,因而具有较高的交联密度;此外,蓖麻油含量升高至50%,接触角明显下降,在蓖麻油含量为50%时,接触角仅为58.85ʎ,这主要是高蓖麻油含量的C W P U 树脂的交联度下降引起的;而当n (-OH )/n (-N C O )值由0.99下降至0.83时,漆膜对水的接触角呈先降低后略微升高再降低的趋势,这主要归因于难溶性的脲基结构和C W P U 分子的交联密度的协同作用,n (-O H )/n (-N C O )值的下降一方面使得C W P U 预聚体结构中的端-N C O 基团数量提高,一方面又使得C W P U 树脂的相对分子质量降低,后者在一定程度上降低了C W P U 分子的交联密度㊂总的来说,上述结果暗示了C W P U 分子的交联密度对漆膜的疏水性影响占主导地位,亲水性基团和疏水性组分对漆膜的疏水性影响不明显,C W P U 分子交联密度越高,漆膜的疏水性越好㊂241高分子材料科学与工程2019年2.8C W P U薄膜的力学性能T a b.5展示了C W P U薄膜的拉伸测试和铅笔硬度测试的数据㊂结果显示,随着D M P A含量由5%升高至7%时,薄膜的拉伸强度和弹性模量没有明显的变化规律,而断裂伸长率先下降后上升,硬度均大于等于6H㊂在D M P A含量达到5%时,拉伸强度㊁弹性模量和断裂伸长率均达到最大值,分别为11.128M P a㊁348.19M P a㊁46.853%㊂此外,当蓖麻油的含量由40%升高至50%时,薄膜的弹性模量和硬度分别从276.66M P a和ȡ6H逐渐降低至65.33 M P a和5H,断裂伸长率逐渐由11.277%升高至317.37%;当n(-O H)/n(-N C O)值由0.99降至0.83时,薄膜的拉升强度和弹性模量显著提升,而断裂伸长率表现出先升后降的趋势,在n(-O H)/ n(-N C O)值为0.83时,拉伸强度㊁弹性模量和断裂伸长率分别为15.992M P a㊁518.61M P a㊁118.11%㊂总的来说,D M P A含量对C W P U薄膜的力学性能影响较小,而蓖麻油含量和n(-O H)/n(-N C O)值对C W P U薄膜的力学性能具有显著的影响,特别地,在一定范围内,蓖麻油含量的提升有利于提高材料的韧性,n(-O H)/n(-N C O)值的降低有利于提高C W P U薄膜的强度㊂T a b.5M e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o fC W P Uf i l m sS a m p l e Y i e l d s t r e n g t h/M P a T e n s i l e s t r e n g t h/M P aE l a s t i cm o d u l u s/M P aE l o n g a t i o na tb r e a k/%P e n s i l eh a r d n e s sC W P U-16.88711.128348.1946.853ȡ6H C W P U-25.3118.177257.2235.264ȡ6H C W P U-34.145.912261.784.996ȡ6H C W P U-45.0427.844259.217.864ȡ6H C W P U-54.2456.713276.6611.277ȡ6H C W P U-66.33211.082184.62208.51ȡ6H C W P U-74.7518.991211.46239.93ȡ6H C W P U-83.4566.891106.83305.255H C W P U-92.7715.53265.33317.375H C W P U-104.496.768312.1978.979ȡ6H C W P U-115.93810.877329.14222.61ȡ6H C W P U-126.3838.074415.653.91ȡ6H C W P U-1310.95315.992518.61118.11ȡ6H3结论以蓖麻油作为多元醇,通过分步法,让含有亲水性基团的D M P A先于蓖麻油参与反应,相比一锅法,引入了较低的D M P A含量,并成功地制备了一系列的C W P U分散体,系统地研究了D M P A含量㊁n(-OH)/n(-N C O)值和蓖麻油含量对C W P U分散体及C W P U薄膜的性能影响㊂结果表明,D M P A 含量和n(-O H)/n(-N C O)值对分散体的粒径分布和薄膜的耐水性具有显著的影响,当n(-O H)/ n(-N C O)值为0.99时,添加5%的D M P A就可得到稳定的奶白色C W P U分散体(平均粒径为65.9 n m),薄膜的吸水率为148.3%;当D M P A含量为7%时,n(-O H)/n(-N C O)值达到0.83即可得到半透明泛蓝光的分散体(平均粒径为43.6n m)㊂同时,降低n(-O H)/n(-N C O)值还能有效地提升C W P U 薄膜的耐水性和力学性能,当n(-O H)/n(-N C O)值为0.83时,C W P U薄膜的吸水率仅为107.8%,弹性模量高达518M P a㊂蓖麻油含量对C W P U薄膜的热学性能和力学性能的影响比较显著,在一定范围内(40%~50%),蓖麻油含量越高,会降低材料的玻璃化转变温度和强度,提高材料的韧性,当蓖麻油含量为50%时,T g和断裂伸长率分别达到了41.6ħ和317.37%,并且仍然具有65.33M P a的弹性模量;C W P U展示了优异的综合性能,具有高度的可调控性,通过调整D M P A含量㊁蓖麻油含量和n(-O H)/ n(-N C O)值可以调控C W P U分散体的表观特性和C W P U薄膜的热力学性能㊁力学性能㊁耐水性等性能㊂341第11期孟林龙等:蓖麻油基水性聚氨酯的制备及性能参考文献:[1] L u M G,L e e JY,S h i m MJ,e t a l.S y n t h e s i s a n d p r o p e r t i e s o fa n i o n i c a q u e o u s p o l y u r e t h a n ed i s p e r s i o n s[J].J.A p p l.P o l y m.S c i.,2010,86:3461-3465.[2]鲍俊杰,钟达飞,谢伟,等.水性聚氨酯结构与性能关系研究[J].化学推进剂与高分子材料,2006,4(4):34-37.B a o J J,Z h o n g DF,X i eW,e t a l.R e l a t i o n s h i p b e t w e e n s t r u c-t u r ea n d p r o p e r t i e so fw a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n e[J].C h e m i c a l P r o p e l l a n t s&P o l y m e r i cM a t e r i a l s,2006,4(4):34-37. [3] M o g h a d a m PN,Y a r m o h a m a d iM,H a s a n z a d e hR,e t a l.P r e p a r a t i o no f p o l y u r e t h a n ew o o d a d h e s i v e s b yp o l y o l s f o r m u l a-t e dw i t h p o l y e s t e r p o l y o l sb a s e do nc a s t o ro i l[J].I n t.J.A d-h e s.A d h e s.,2016,68:273-282.[4] S h a r m i nE,Z a f a rF,A k r a m D,e t a l.R e c e n t a d v a n c e s i nv e g e t a b l eo i l sb a s e de n v i r o n m e n tf r i e n d l y c o a t i n g s:A r e v i e w [J].I n d.C r o p sP r o d.,2015,76:215-229.[5] M i a oS,W a n g P,S uZ.V e g e t a b l e-o i l-b a s e d p o l y m e r s a s f u t u r ep o l y m e r i cb i o m a t e r i a l s[J].A c t aB i o m a t e r.,2014,10:1692-1704.[6] L uY,L a r o c kR C.A q u e o u s c a t i o n i c p o l y u r e t h a n ed i s p e r s i o n sf r o mv eg e t a b l e o i l s[J].Ch e m S u s C h e m,2010,3:329-333.[7] L i uK,M i a oS,S uZ,e t a l.C a s t o r o i l-b a s e dw a t e r b o r n ep o l y u r e t h a n e sw i t h t u n a b l e p r o p e r t i e s a n d e x c e l l e n t b i o c o m p a t i-b i l i t y[J].E u r.J.L i p i dSc i.T e c h n o l.,2016,118:1512-1520.[8] L i u K,S uZ,M i a oS,e t a l.E n z y m a t i cw a t e r b o r n e p o l y u r e-t h a n e t o w a r d sar o b u s ta n de n v i r o n m e n t a l l y f r i e n d l y a n t i-b i o-f o u l i ng c o a t i n g[J].R S CA d v.,2016,6:31698-31704.[9] L i uK,Z h a n g SP,S uZG,e t a l.P r e p a r a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a-t i o no fc a s t o ro i l-b a s e dc a t i o n i c w a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n e[J].A d v.M a t e r.R e s.,2015,1090:3-7.[10] X i aY,L a r o c kRC.C a s t o r o i l-b a s e dw a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n ed i s pe r s i o n s c u r e dw i t h a n a z i r i d i n e-b a s e d c r o s s l i n k e r[J].M a c-r o m o l.M a t e r.E n g.,2011,296:703-709.[11] L i a n g H,W a n g S,Z h a n g Y,e t a l.A q u e o u s a n i o n i c p o l y u r e-t h a n e d i s p e r s i o n s f r o mc a s t o r o i l[J].I n d.C r o p.P r o d.,2018, 122:182-189.[12] M a d b o u l y SA,X i aY,K e s s l e rM R.R h e o l o g i c a l b e h a v i o r o fe n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y c a s t o ro i l-b a s e d w a t e r b o r n e p o l y u r e-t h a n e d i s p e r s i o n s[J].M a c r o m o l e c u l e s,2013,46:4606-4616.P r e p a r a t i o na n dC h a r a c t e r i z a t i o no fC a s t o rO i l B a s e d-W a t e r b o r n eP o l y u r e t h a n e sL i n l o n g M e n g1,C h a o x u W a n g1,X i n g L i n1,J i a q i S u1H a o k eQ i u1,P e n g W a n g1,S h u a n g y i n g W e i1,2(1.C o l l e g e o f M a t e r i a lS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y;2.K e y L a b o r a t o r y o f B i o-b a s e d M a t e r i a lS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y,H a r b i n150040,C h i n a) A B S T R A C T:As e r i e so fe c o-f r i e n d l y c a s t o ro i l-b a s e d w a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n e(C W P U)w e r e p r e p a r e db y f r a c t i o n a l s t e p m e t h o d.T h ee f f e c t so f t h e2,2-b i s(h y d r o x y m e t h y l)p r o p i o n i ca c i d(D M P A)c o n t e n t,c a s t o r o i l c o n t e n t a n d n(-O H)/n(-N C O)v a l u eo nt h e p r o p e r t i e so fC W P Ud i s p e r s i o n s a n d f i l m sw e r e s t u d i e d. T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h eD M P Ac o n t e n t a n d n(-O H)/n(-N C O)v a l u e h a v e s i g n i f i c a n t e f f e c t s o n t h e p a r-t i c l e s i z ed i s t r i b u t i o na n dt h ew a t e r r e s i s t a n c e.W h e n n(-O H)/n(-N C O)v a l u e i s0.99,t h em i l k y w h i t e s t a b l eC W P Ud i s p e r s i o n i so b t a i n e dw i t h5%o fD M P Ac o n t e n t a n dt h ew a t e r a b s o r p t i o n i so n l y148.3%. W h e n t h eD M P Ac o n t e n t i s7%,0.83o f n(-O H)/n(-N C O)v a l u e l e a d s t o t h e t r a n s l u c e n t a n db l u i s hd i s-p e r s i o n s a n d t h ew a t e r a b s o r p t i o n i s o n l y107.8%.M o r e o v e r,c a s t o r o i l c o n t e n t h a s s i g n i f i c a n t i n f l u e n c e s o n g l a s s t r a n s i t i o n t e m p e r a t u r e(T g),s t r e n g t h a n d f l e x i b i l i t y.T h e T g,e l a s t i cm o d u l u s a n d e l o n g a t i o n a t b r e a k o fC W P Uf i l m w i t h50%o f c a s t o ro i l c o n t e n t a r e41.6ħa n d65.33M P aa n d317.37%,r e s p e c t i v e l y.A l l d i s p e r s i o n s e x h i b i t g o o ds t o r a g es t a b i l i t i e sw h i c ha r em o r e t h a n6m o n t h.I nt h i s p a p e r,t h es t a b l eC W P U d i s p e r s i o n sw i t h l o w h y d r o p h i l i c g r o u p c o n t e n t sa r e p r e p a r e da n dt h e f i l m sh a v ee x c e l l e n tw a t e r r e s i s t a n c e a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s.K e y w o r d s:c a s t o r o i l;w a t e r b o r n e p o l y u r e t h a n e;f r a c t i o n a l s t e p m e t h o d;s t o r a g e s t a b i l i t y;p a r t i c l e s i z ed i s t r i-b u t i o n;w a t e r r e s i s t a n c e;m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s441高分子材料科学与工程2019年。

2024年蓖麻油深加工市场分析报告概述蓖麻油是一种植物油，由蓖麻种子中提取而来。

近年来，随着人们健康意识的提高和对天然产品的需求增加，蓖麻油在食品、医药和化妆品等领域的应用逐渐扩大。

蓖麻油深加工市场也因此迅速发展。

本报告旨在对蓖麻油深加工市场进行全面分析，包括市场规模、竞争格局、供需情况、市场发展趋势等方面的内容，并提供相关的市场参考。

市场规模蓖麻油深加工市场的规模在过去几年里保持了稳定的增长。

根据统计数据显示，2019年该市场的总产量达到XXX吨，较2018年增长了XX%。

预计到2025年，市场规模将进一步扩大。

竞争格局蓖麻油深加工市场存在着一定的竞争格局，主要的竞争对手包括国内外的大型企业和中小型企业。

目前，市场上的主要品牌有A公司、B公司和C公司等。

这些公司通过产品创新、宣传推广和价格战等手段来争夺市场份额。

供需情况蓖麻油深加工市场的供需情况呈现出供应充足、需求稳定的态势。

蓖麻油作为一种天然健康食品，受到消费者的青睐。

同时，医药和化妆品行业对蓖麻油的需求也在增加。

供应方面，国内外的蓖麻油生产商能够满足市场需求。

市场发展趋势市场发展趋势是蓖麻油深加工市场分析的重要内容之一。

随着人们对健康生活的追求，蓖麻油的市场需求将进一步增加。

同时，蓖麻油的广泛应用领域也将扩大，特别是在食品领域的应用将得到更广泛的推广。

另外，随着科技的进步，蓖麻油深加工技术将不断提升，产品的品质和品种将得到进一步改善。

这将进一步推动蓖麻油深加工市场的发展。

结论蓖麻油深加工市场具有稳定的增长前景和较好的发展潜力。

随着人们健康意识的增强和市场需求的增加，蓖麻油的应用领域将不断扩大。

在这个市场中，企业要通过产品创新、宣传推广和服务提升等手段来提高竞争力，抢占市场份额。

随着技术的发展，蓖麻油深加工市场有望实现更好的发展，为行业带来更多机遇。

然而，企业要明确市场趋势，结合市场需求，积极开展产品研发和市场拓展，以保持竞争优势。

，希望对相关企业和从业人员提供有益的市场参考。

蓖麻油深加工行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Market Analysis and Future Development Trends of Deep Processing Industry of Castor OilIntroductionCastor oil is a valuable vegetable oil extracted from the seeds of the castor oil plant. In recent years, the deep processing industry of castor oil has undergone significant growth and transformation due to the increasing demand for castor oil and its derivatives in various industries. This article aims to analyze the current market status of the deep processing industry of castor oil and provide insights into the future development trends for the next three to five years.Current Market StatusThe deep processing industry of castor oil has witnessed considerable development in recent years. The primary products of castor oil, such as hydrogenated castor oil, dehydratedcastor oil, and refined castor oil, have broad applications in industries including pharmaceuticals, cosmetics, and lubricants. As a result, the demand for castor oil and its derivatives has significantly increased, driving the growth of the deep processing industry.Moreover, with the rising consumer awareness regarding the benefits of natural and organic products, there has been a surge in the demand for castor oil and its derivatives in the cosmetic and personal care industry. Castor oil is known for its moisturizing and nourishing properties, making it a preferred ingredient in skincare and haircare products. This trend has further propelled the growth of the deep processing industry of castor oil.However, the market for castor oil and its derivatives also faces challenges, such as price volatility and fluctuating supply. The production of castor oil is primarily concentrated in a few countries, leading to supply chain disruptions due to geopolitical factors and climate-related issues. Additionally, the fluctuating prices of raw materials and the impact of the COVID-19 pandemic have posed challenges to the deep processingindustry of castor oil.Future Development TrendsLooking ahead, the deep processing industry of castor oil is poised for significant growth in the next three to five years. Several key trends are expected to shape the industry's development:1. Expansion of Application Areas: The applications of castor oil and its derivatives are anticipated to expand further across industries such as bio-based plastics, adhesives, and renewable energy. As the demand for sustainable and eco-friendly products rises, castor oil's versatility and eco-friendly nature make it a preferred choice for various applications.2. Technological Advancements: Ongoing research and development activities in the field of castor oil processing and derivative production are likely to lead to technological advancements. This may result in improved production processes, cost efficiencies, and the development of innovative castor oilderivatives with enhanced properties.3. Sustainability and Traceability: There is a growing emphasis on sustainability and traceability throughout the supply chain of castor oil. Companies are expected to focus on sustainable sourcing practices, ethical production methods, and transparent supply chains to meet the evolving consumer preferences for sustainable products.4. Market Diversification: The geographic expansion of the market for castor oil and its derivatives is expected to accelerate, with a focus on untapped regions. This diversification will help in mitigating the risks associated with supply chain disruptions and market fluctuations.ConclusionIn conclusion, the deep processing industry of castor oil is witnessing robust growth driven by increasing demand across various industries. Despite challenges such as supply chain disruptions and price volatility, the industry is expected to expand significantly in the coming years. By embracingtechnological advancements, sustainable practices, and diversifying market reach, the industry can capitalize on emerging opportunities and establish a strong foothold in the global market.蓖麻油深加工行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告引言蓖麻油是一种宝贵的植物油，从蓖麻植物的种子中提取而得。

2023年蓖麻油酸行业市场研究报告蓖麻油酸是一种从蓖麻植物中提取出来的一种重要有机化合物，具有广泛的应用领域。

本文将对蓖麻油酸行业市场进行研究，分析其市场规模、市场趋势以及市场竞争情况等。

一、市场规模蓖麻油酸是一种广泛应用于化工、医药、农业等领域的有机化合物，具有很大的市场潜力。

根据相关数据统计，2019年全球蓖麻油酸市场规模约为5.5亿美元，预计到2026年将达到8.5亿美元，年复合增长率约为5.5%。

二、市场趋势1. 化工行业需求增加：蓖麻油酸作为化工原料，广泛应用于多种领域，如涂料、油墨、润滑剂等。

随着全球各个行业的快速发展，对蓖麻油酸的需求也在不断增加。

2. 农业领域应用广泛：蓖麻油酸具有良好的抗菌、杀虫、防腐等特性，被广泛应用于农业领域。

农业行业对蓖麻油酸的需求在不断增加，尤其是在有机农业和生态农业发展的背景下。

3. 生物燃料市场潜力大：蓖麻油酸可以被用作生物柴油的原料，具有绿色环保的特点。

随着对可再生能源的需求增加和环境保护意识的提高，生物燃料市场将成为蓖麻油酸的重要应用领域。

三、市场竞争情况当前蓖麻油酸行业市场存在较为激烈的竞争。

主要竞争者包括邦斯!公司、俄罗斯化学公司、jinuo化工、沃尔玛公司、圣赫尔曼公司等。

这些企业在蓖麻油酸产品的研发、生产、销售等方面具有一定的市场优势。

此外，行业中存在一些中小型企业，在技术和产品质量方面与大型企业相比有一定的差距。

这些企业面临市场竞争压力较大，需要通过技术创新、产品升级等方式来提升自身竞争力。

四、发展趋势1. 技术创新：随着技术的不断进步，蓖麻油酸的提取、精制等工艺将会得到改进，并衍生出更多高附加值的产品。

2. 市场细分：随着各个行业对蓖麻油酸需求的增加，市场将会进一步细分，不同的应用领域将会有不同的市场需求。

3. 绿色发展：环保和可持续发展的理念将会对蓖麻油酸行业的发展产生积极的影响。

企业需要加大环保投入，提高产品的环保性能，符合绿色发展的要求。

第１９卷第８期２０∞年８月化学研究Ｉ｛亍应用ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＶｏｌ１９．Ｎｏ８Ａｕｇ．２００７文章编号：１００４—１６５６（２００７）０８－０８４９－０５生物医用蓖麻油基聚氨酯及其接枝改性的研究进展董志红，李玉宝＋（四川大学纳米生物材料研究中心，分析测试中心，四川成都６１００６４）摘要：蓖麻油是价格低廉的可再生资源，含有大量的羟基，可代替聚酯（醚），合成出蓖麻油基聚氨酯，在生物医学领域有着广阔的发展空间。

本文阐述了聚氨酯合成方法，分析ｒ结构特性，并对其蓖麻油基聚氨酯接枝改性进行了较详细的探讨。

报道了蓖麻油基聚氨酯接枝改性后的生物医用发展趋势。

随着组织修复材料的发展，以天然生物质为原料而制备的该种复台生物材料是有广阔的发展前景。

关键词：蓖麻油，聚氨酯，改性，生物医用豺料。

中国分类号：０６２３．６１４文献标识码：Ａ聚氨酯应用于生物医学领域可追溯到２０世纪５０年代，迄今，聚氨酯在生物医学领域已得到了广泛应用。

随着聚氨酯载药微球”１，聚氨酯水凝膨。

”等新材料的应用，其在医疗领域的应用越来越受到关注。

医用蓖麻油基聚氨酯，在国外已商品化，由ＧａｓＣｈｅｍ公司生产的Ｂｉｏｔｈａｎｅ聚氨酯，用蓖麻油多元醇和非芳香异氰酸酯（ＴＤＩ）液体预聚物制备而成的双组分液体涂覆聚合物，产品具有水稳定性，耐热、耐环氧乙烷（ＥＴＯ）消毒等特点。

前苏联开发的（ＴＤＩ）以及蓖麻油、吡啶组成的快速固化聚氨酯，可用于肝脏撕裂的止血和皮肤切口粘合等，也可用于阑尾炎、胆管和肠道等的粘合，在３—５ｒａｉｎ内即可固化。

近年来，由蓖麻油制成的聚氨酯灌封胶，因其加工性能良好，且生物相容性优异，在医疗领域得到了广泛的应用。

四川大学关键等人”。

ｏ研究了蓖麻油基聚氨酯灌封胶的固化行为，对固化流变时间和凝胶时间以及异氰酸根含量变化和热量变化对灌封胶的影响，均进行了详细的研究报道。

蓖麻油基聚氨酯灌封胶已成为血液透析器、血液过滤器、血浆分离器、人工肺等医用装置的首选密封材料。

浅谈蓖麻油的改性及其应用研究进展前言随着环境问题的日益严峻，世界石油资源的紧缺和石油价格的不断上涨，开发利用生物降解性好的可再生资源制备化工产品，已成为化工领域各行各业共同关注的焦点。

蓖麻，大戟科蓖麻属植物，其主要产地在印度、巴西以及中国，是一年或多年生草本植物，种子椭圆形，含油量在42%~48%，用于制备可生物降解的润滑油、媒染剂、药物等。

源于蓖麻的蓖麻油是一种天然的脂肪酸甘油三酸酯，脂肪酸中90%是蓖麻油酸(9-烯基-12-羟基十八酸)，还有10%不含羟基的油酸和亚油酸，是自然界中唯一含有羟基的植物油。

蓖麻油的羟基平均官能度为 2.7 左右，碘值为82~90 mg(I2)/g，属于不干性油，皂化值170~190mg(KOH)/g，羟基值155~165 mg(KOH)/g。

由于蓖麻油结构中含有烯烃双键、酯基、羟基等活性基团，因而可以通过酯化、氢化、环氧化、脱氢、脱水、醇解及酯交换等一系列化学反应，制备出各种适用的原材料。

然后，再通过深度加工制成聚合物材料，如：表面涂料、弹性材料、泡沫保温材料、过滤材料等。

目前，蓖麻油及其衍生物被广泛应用于生物柴油、紫外光固化涂料、润滑剂、皮革加工助剂、泡沫塑料、水性聚氨酯等诸多领域。

1 蓖麻油的改性1.1 琥珀酸酯化改性蓖麻油因其羟基值较高，工业上利用蓖麻油酸分子位于12 位碳原子上羟基的有关反应进行改性。

蓖麻油的琥珀酸酯化反应是通过蓖麻油分子中羟基与不饱和酸酐发生酯化，增加其亲水性。

该反应是一个复杂的反应过程，首先是马来酸酐开环同蓖麻油上的仲羟基发生酯化，此步反应较易进行，且没有副产物生成。

另外，在条件允许的情况下，马来酸酐开环后，生成的羧基还会继续同蓖麻油上的羟基进一步酯化，即马来酸酐发生双酯化反应，此时就会有副产物水生成。

因此，可以通过生成水分的多少来判断马来酸酐的双酯化程度。

鲍利红等研究了催化剂对马来酸酐与蓖麻油反应的影响，发现催化剂对反应起着决定性作用，它的加入有利于马来酸酐的双酯化。