[發明專利]側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂及其制法和應用

有效

• 申請號: 201410798270.1
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104497270A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 呂滿庚;郭會龍
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08G59/24
• 分類號: C08G59/24;C08G59/50;C08G59/42;C09K19/38;C07D303/27;C07D301/28
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 張燕玲

技術領域

本發明屬于形狀記憶高分子材料制備領域，具體涉及一種側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

形狀記憶材料的出現是本世紀材料科學史上的重大飛躍，它揭示了材料內在的特殊本質，為材料加工工藝的革新及新產品的開發提供了嶄新的途徑。自1964年發現Ni-Ti形狀記憶合金以來，形狀記憶材料已引起世界各國廣泛的關注并已取得了巨大進展。80年代以來，異軍突起的形狀記憶高分子材料以其優異的綜合性能已成為一種引人注目的熱門材料。與形狀記憶合金相比，形狀記憶高分子材料具有重量輕、耐腐蝕、易成形加工、記憶回復溫度范圍寬、形變量大、保溫和絕緣性能好、價格便宜等優點。因此它在很多領域具有潛在的應用價值和廣泛的應用前景，目前已經作為異型管接合材料、外科手術固定材料、緩沖材料、包裝材料、火災報警器以及涂料等在醫療、制造、包裝、建筑以及農業能源等領域中得到廣泛應用及開發，其經濟效益和社會效應顯著，是目前形狀記憶材料中研究和開發最為活躍的領域。

近年來，將介晶基元引入到形狀記憶材料中格外引人注意。介晶基元的引入提高了形狀記憶聚合物的回復應力，改善了回復效果，可望在航空航天和生物醫用領域獲得潛在的應用。Pattrick?T.Mather等首次合成了一種具有形狀記憶效應的近晶C型液晶彈性體。Hiraoka等報道了單疇手性近晶相的液晶彈性體的雙軸形狀記憶效應。在國內，李德利、周其鳳等研究了甲殼型液晶聚合物纖維的形狀記憶效應。申請號為201110305569.5的中國發明專利及申請號為201010203910.1的中國發明專利申請公開了聯苯型液晶環氧樹脂和普通環氧樹脂的復合材料和帶支鏈的液晶環氧樹脂并研究了其形狀記憶效應，其產品具有較好熱力學性能和形狀記憶性能。

但從目前研究看形狀記憶液晶環氧樹脂存在成本較高，液晶環氧單體熔點較高，加工困難。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述制備方法獲得的側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂。

本發明的再一目的在于提供上述制備方法獲得的側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂的應用。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂的制備方法，包括如下步驟：

(1)取0.1～100質量份3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二縮水甘油醚和0.1～100質量份3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-聯苯二縮水甘油醚，然后根據3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二縮水甘油醚和3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-聯苯二縮水甘油醚的配比加入化學計量的胺類固化劑，或是加入酸酐類固化劑和固化促進劑，將加入的胺類固化劑、或是酸酐類固化劑和固化促進劑溶于易揮發溶劑中，得到混合液；

(2)將步驟(1)制得的混合液倒入模具中，抽真空至恒重，待易揮發溶劑揮發完全，分段固化，開模，得到所述側基取代聯苯型形狀記憶液晶環氧樹脂。

優選的，所述的3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二縮水甘油醚結構式如式(1)所示：

其具體制備方法如下：

(a)將原料6-叔丁基鄰甲苯酚30g溶于40gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，升溫到90℃，緩慢滴加(10min滴完)質量分數40％的高碘酸水溶液50g，當體系中有大量氣泡產生，沉淀生成時，撤去熱源，繼續攪拌0.5h，反應的產物水洗沉淀去除雜質，再用50℃NaOH水溶液洗滌，抽濾，50℃真空干燥，得到3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二醌；

(b)將步驟(a)制得的3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二醌20g溶于80℃的100mL工業酒精中，添加無機還原劑連二亞硫酸鈉(Na₂S₂O₄)15g和20mL水，反應時間2h，產物分離提純為加入1L冰水冷卻沉淀，過濾，50℃真空干燥，得3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基聯苯二酚；