[發明專利]一種生物基可自固化鄰苯二甲腈樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201610643934.6
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106279681B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 蹇錫高;翁志煥;王錦艷;劉程;張守海
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08G73/06
• 分類號: C08G73/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;李寶元

本發明涉及一種生物基可自固化鄰苯二甲腈樹脂的制備方法，屬材料科學領域。該方法利用兒茶素為原料，在極性溶劑中，以無水碳酸鉀為催化劑，與4?硝基鄰苯二甲腈合成了含兒茶素結構的鄰苯二甲腈，該產品可作為單體制備鄰苯二甲腈樹脂。該種鄰苯二甲腈單體的熔點低于80℃，同時由于其結構中具有數目可調的酚羥基，因此其無需外加固化劑，在程序升溫條件下即可自固化，避免了高溫下小分子揮發或分解造成的樹脂缺陷。在相同的固化溫度下，含兒茶素結構的鄰苯二甲腈樹脂表現出了比石油基雙酚A型鄰苯二甲腈樹脂更加優異的熱性能，同時由于兒茶素屬于可再生的生物基化學品，符合環保和可持續發展的要求。

技術領域

本發明屬材料科學領域，涉及一種生物基可自固化鄰苯二甲腈樹脂的制備方法。

背景技術

鄰苯二甲腈樹脂是以鄰苯二甲腈結構封端的一類熱固性高性能樹脂的總稱，該類樹脂固化過程穩定且無小分子釋放，固化物收縮率為零，具有優異的阻燃性能、優異的熱穩定性和熱氧化穩定性。可用于復合材料基體、涂料、膠黏劑等，在航空航天、艦船、電子、機械、汽車等高新技術領域具有廣闊的應用前景。

20世紀70年代末美國海軍實驗室的Keller將氟原子引入鄰苯二甲腈樹脂結構中以來[Keller T M,Griffith J R.The synthesis of highly fluorinatedphthalonitrile resins and cure studies[J].Journal of Fluorine Chemistry,1979,13:315-324.]，陸續又有多種結構的鄰苯二甲腈樹脂被報道，這些官能團的引入不僅豐富了鄰苯二甲腈樹脂結構的多樣性，同時提升了其綜合性能，拓展了樹脂的應用領域[ZengK,Li L,Xiang S R,Zhou Y,Yang G.Synthesis and thermal polymerization of newpolyimides with pendant phthalonitrile units[J].Polymer Bulletin,2012,68,1879-1888；Liu C,Wang J Y,Lin E C,Zong L S,Jian X G.Synthesis and propertiesof phthalonitrile-terminated oligomeric poly(ether imide)s containingphthalazinone moiety[J].Polymer Degradation and Stability,2012,97,460-468；Dominguez D D,Keller T M.Properties of phthalonitrile monomer blends andthermosetting phthalonitrile copolymers[J].Polymer,2007,48,91-97.Zuo F,Liu XB.Synthesis and curing behavior of a novel benzoxazine-basedbisphthalonitrile monomer[J].Journal of Applied Polymer Science,2010,117,1469-1475.]。這些樹脂如果沒有固化劑的存在，即使在高溫下也是無法固化的。因此，小分子的芳香二胺或者苯酚被引入到體系中作為固化劑可以有效的縮短固化時間和降低固化溫度。但已有研究發現，這些小分子固化劑在高溫下容易揮發或分解，會對在高溫環境下使用的鄰苯二甲腈樹脂產生不利的影響。