OW02-以漆酚為基質之陽離子紫外線硬化型木材塗料

李孟庭¹、廖俊雅¹、盧崑宗^{1 *}

¹ 國立中興大學森林學系。402 台中市南區興大路145號。

^* 通訊作者：lukt@nchu.edu.tw

生漆（Oriental lacquer）是一種可再生的天然高分子塗料，其組成包括漆酚（Urushiol）、樹膠質、漆酶、含氮物質及水分，生漆具沉穩溫潤質感、耐酸鹼及耐久性優良，然而其乾燥緩慢且須於高濕度環境下才能硬化成膜；本研究將含量達60%以上之主成分漆酚進行環氧化（Epoxidation）改質，並據以調配成陽離子紫外線硬化型塗料（Cationic ultraviolet curing coating）以縮短塗料乾燥時間，則是增進生漆用途的可行途徑。


將具鄰苯二酚（Catechol）及不飽和側鏈結構之漆酚以丙酮自生漆中萃取出，再以過氧化氫與冰醋酸以莫耳比1:1.3混合，調配成過氧乙酸（Peracetic acid）水溶液，將過氧乙酸與漆酚混合，以漆酚與過氧乙酸莫耳比1:0.5混合，在常溫下將漆酚側鏈之不飽和雙鍵進行環氧化反應，經以碘價（Iodine value）、環氧當量（Epoxy equivalent weight）、FTIR、1H NMR分析結果，發現將漆酚直接與過氧乙酸反應無法將側鏈不飽和雙鍵環氧化，探其原因係漆酚之鄰苯二酚在氧化之環境下，產生半醌類（Semiquinone）結構，進而發生聚合反應，導致側鏈不飽和雙鍵環氧化無法達成。因此，為解決鄰苯二酚結構妨礙漆酚側鏈不飽和雙鍵環氧化，本研究先將漆酚與環氧氯丙烷（Epichlorohydrin）在莫耳比1:16下，合成環氧漆酚（Epoxy urushiol，EU），再將其與過氧乙酸以環氧漆酚與過氧乙酸莫耳比1:1的條件下混合，在常溫下進行環氧化反應，試驗結果發現，環氧當量可由環氧漆酚的570 g/eq. 降至環氧化環氧漆酚（Epoxidized epoxy urushiol，EEU）的350 g/eq.，碘價則由EU之150降至EEU之73，又由FTIR與1H NMR之分析結果，環氧化環氧漆酚之側鏈則有環氧基生成，後續將以此環氧化環氧漆酚（EEU）樹脂為預聚合體，添加陽離子光引發劑，調配成陽離子紫外線硬化型塗料，探討其作為木材塗料之可行性。