[發明專利]基于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和其組合物及制備方法

無效

• 申請號: 200910143891.5
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101550235A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 徐日煒;李鐸;張朋立;趙海川;吳一弦;余鼎聲
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06;C08L79/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一類原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和組合物及其制備方法。具體的說，本發明涉及源于可再生資源的酚，例如丁香酚(4-烯丙基-2-甲氧基苯酚)、愈創木酚(2-甲氧基苯酚)、腰果酚，與源于可再生資源的二胺，例如癸二胺(1，10-二氨基癸烷)，以及甲醛經脫水成環制備苯并噁嗪樹脂；以及使用該樹脂與其他熱固性樹脂經共混制備的組合物。

背景技術

苯并噁嗪樹脂是在傳統酚醛樹脂的基礎上發展起來的一類新型熱固性樹脂，它是以酚類化合物、醛類和胺類化合物為原料合成的一類含雜環結構的中間體，在加熱或加催化劑作用下發生開環聚合生成含氮類似酚醛樹脂的網狀物。苯并噁嗪樹脂除了具有傳統酚醛樹脂的優異性能(如高耐熱性、阻燃性、優良的電、化學性能、低吸水性、低成本等)，它在固化過程中沒有小分子放出，制品零收縮或有輕微膨脹，聚合物有低的熱膨脹系數、好的耐高溫性能和力學性能，耐潮濕性好等特殊優點。

有關苯并噁嗪及其主要合成方法的背景技術可以參考本發明人在“含N-烯丙基的苯并噁嗪中間體和組合物及其制備方法”(中國專利申請號：03146797.0)、“酚酞型苯并噁嗪中間體和組合物及其制備方法”(中國專利申請號：200510087724.5)、“含苯并噁嗪基團的倍半硅氧烷和其組合物及制備方法”(中國專利申請號：200610114117.8)和“2-噁唑啉-苯并噁類化合物和其組合物及其制備方法”(中國專利申請號：200610114118.2)中所述的內容。在各種公開的文獻中，提出制備苯并噁嗪的原料中：醛為甲醛的水溶液或多聚甲醛；酚為含酚羥基的化合物，包括單酚化合物、雙酚化合物、三苯酚化合物、多官能苯酚、酚醛樹脂、對羥基苯乙烯及其聚合物或共聚物。此外，還有許多報道是通過各種途徑對苯并噁嗪單體進行分子設計，從而合成出各種結構的苯并噁嗪，改善其固化物的綜合性能。

最近有文章報道，利用腰果酚、氨水和甲醛或多聚甲醛的水溶液反應制備苯并噁嗪，并進一步制備了該噁嗪與纖維的復合材料。(Emanuela?Calo，AlfonsoMaffezzoli，Giuseppe?Mele，Francesca?Martina，Selma?E.Mazzetto，Antonella?Tarziacand?Cristina?Stifani.Green?Chemistry，2007，9，754-759)

至今還沒有任何關于用源于可再生資源的酚，例如丁香酚、愈創木酚、腰果酚，和源于可再生資源的二胺，例如癸二胺，與甲醛經脫水成環制備苯并噁嗪樹脂的報道。

發明內容

本發明的目的在于提出一類原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和組合物及制備方法。該方法是將源于可再生資源的單酚，例如丁香酚(4-烯丙基-2-甲氧基苯酚)、愈創木酚(2-甲氧基苯酚)、腰果酚，與源于可再生資源的二胺，例如癸二胺(1，10-二氨基癸烷)，以及醛經脫水成環制備苯并噁嗪樹脂；以及使用該樹脂與其他熱固性樹脂經共混制備的組合物。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂，是利用源于可再生資源的單酚、與源于可再生資源的二胺，以及醛，用量比例為酚∶二胺∶醛為2∶1∶4～4.4(摩爾比)，經脫水成環制備的苯并噁嗪樹脂。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和組合物及其制備方法中，用于合成苯并噁嗪樹脂的酚為源于可再生資源的單酚，包括丁香酚(4-烯丙基-2-甲氧基苯酚)、愈創木酚(2-甲氧基苯酚)、腰果酚等。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和其組合物及其制備方法中，用于合成苯并噁嗪樹脂的二胺是源于可再生資源的二元伯胺，即源于蓖麻油的癸二胺(1，10-二氨基癸烷)。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂和其組合物及其制備方法中，用于合成苯并噁嗪樹脂的醛是多聚甲醛或三聚甲醛，或甲醛水溶液。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂的制備方法，是將酚，包括丁香酚(4-烯丙基-2-甲氧基苯酚)、愈創木酚(2-甲氧基苯酚)、腰果酚，與癸二胺(1，10-二氨基癸烷)、多聚甲醛或三聚甲醛或甲醛水溶液混合后，經加熱脫水成環制備。

本發明提出的原料來源于可再生資源的苯并噁嗪樹脂的制備方法，為本領域技術人員熟悉的溶液法，其具體方法是：將丁香酚、愈創木酚、腰果酚分別與癸二胺、多聚甲醛或三聚甲醛或甲醛水溶液在溶液中混合均勻后，經加熱脫水成環制備。其特征在于：酚與癸二胺，多聚甲醛或甲醛水溶液的比例為2∶1∶4～4.4(摩爾比)。