[發明專利]一種糠醛衍生物、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201810209266.5
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108409693B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 程傳杰;曹星星;胡仲禹
• 申請（專利權）人: 江西科技師范大學
• 主分類號: C07D307/54
• 分類號: C07D307/54;C08F120/20;C08F220/20;C08F220/18;C08J3/24
• 代理公司: 南昌大牛知識產權代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

本發明提供了一種糠醛衍生物、其制備方法及應用，屬于高分子化學技術領域。該技術方案首先提供了一種可通過普通自由基聚合或活性自由基聚合生成線性聚合物的單體化合物，并給出了以糠醛類化合物和丙烯酸酯類化合物合成該單體的方法。在此基礎上，本發明一方面優化了線性聚合物的制備方法，另一方面以該線性聚合物為原料，與雙馬來酰亞胺類化合物通過[4+2]環加成反應生成一種具有自修復能力的交聯聚合物。該交聯聚合物充分利用糠醛這一可再生資源，具有原料價廉易得、反應條件溫和、無金屬催化劑、符合原子經濟性等優點。該類聚合物在受到微小的損傷后，可在加熱條件下進行多次自修復，在功能材料方面應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及高分子化學技術領域，具體涉及一種糠醛衍生物、其制備方法及應用。

背景技術

近年來，隨著化石資源與能源的危機越來越嚴重，人們日益重視其它可替代資源的研究。其中來自于動植物的可再生資源，成為重要的研究熱點之一。糠醛(2-呋喃甲醛)是一種價廉易得的可再生資源，它可以從生物質如玉米芯通過生物或化學方法制取。糠醛類化合物可發生縮聚或共聚反應，得到相應的糠醛樹脂。糠醛樹脂具有耐高溫、耐化學腐蝕、電絕緣性優良等優點。

高分子材料在使用過程中會產生微裂紋，而這種微小的損傷難以用宏觀的手段進行檢測，因此模仿生物組織的自修復功能，進行自修復材料的研制具有重要的應用價值。自修復材料實現自修復功能主要有四種方法：(1)熱壓焊接技術；(2)可逆的高交聯聚合物；(3)液芯纖維技術；(4)微膠囊技術。在自修復材料中，自修復高分子材料具有以下優勢：(1)位點專一性，由裂紋引發聚合，針對性強，效率高；(2)自動化，無需人為觀測，節省了監測成本；(3)提高材料壽命；(4)消除材料維護成本；(5)為材料智能化提供思路；(6)環境友好性，避免了外加添加劑對環境的影響。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是提供一種新的自修復聚合物。

本發明要解決的另一技術問題是如何實現上述自修復聚合物的高效制備。

本發明要解決的再一技術問題是常規自修復聚合物材料的制備原料成本高、制備工藝復雜。

本發明要解決的又一技術問題是常規自修復聚合物材料在受到微小機械損傷時的自修復效果不佳。

為實現以上技術目的，本發明采用以下技術方案：

為了利用糠醛制備可自修復的高分子材料，本發明提供一種結構式(I)的化合物

其中，R¹可以是氫、C₁-C₁₀的直鏈或支鏈烴基、Li⁺、Na⁺、K⁺；R²可以是氫、羥甲基、羧基、醛基、酯基，其中，酯基可以是甲酯、乙酯、丙酯、烯丙酯、正丁酯、叔丁酯、正己酯、2-乙基己酯等。

本發明同時提供一種結構式(I)的化合物的制備方法，所述方法步驟如下：

將結構式(II)的化合物，與具有結構式(III)的化合物反應，得到結構式(I)的化合物。