[發明專利]一種可降解超支化環氧樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201810386063.3
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108794727B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 張道洪;梁葉云;張俊珩;程娟;張愛清
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: C08G59/04
• 分類號: C08G59/04;C08G59/02;C08G63/685;C08G63/83;C08G63/85;C09D163/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪

本發明屬環氧樹脂技術領域，具體公開了一種可降解超支化環氧樹脂及其制備方法：將環三嗪化合物與羧基源化合物反應制備端羧基或端羥基超支化聚合物；再與環氧氯丙烷反應即可得到可降解超支化環氧樹脂，其分子量約為1900?22000g/mol。可降解超支化環氧樹脂固化后在磷酸溶液、80℃的條件下，2小時即可實現環三嗪結構的完全降解，實現環氧樹脂的可循環利用。本發明工藝簡單，產物具有可降解和自增強增韌功能，可望用于環氧樹脂的增強增韌，無溶劑涂料等領域。

技術領域

本發明涉及超支化環氧樹脂及其制備方法技術領域，具體涉及一種可降解超支化環氧樹脂及其制備方法。

背景技術

超支化環氧樹脂的合成研究起源于1993年，PCT國際申請專利(WO9317060)揭露了以二羥甲基丙酸為原料、三羥甲基丙烷與環氧氯丙烷反應可合成粘度較高的脂肪族含硫超支化環氧樹脂。本申請的發明人(張道洪)發明了耐熱溫度高的氮雜環超支化環氧樹脂和硅骨架超支化環氧樹脂(ZL200910029024.9、ZL200910029026.8、ZL200910062871.5、ZL201010224451.5)。這些報道的超支化環氧樹脂的制備工藝通常需要加入大量的有機溶劑，反應完成后大多工藝都需要水洗步驟，對環境有一定污染，此外所報道的含硫超支化環氧樹脂的制備技術(酯化反應、硅氫加成反應、接枝反應、基團轉移聚合反應)的效率偏低、產率不高、反應時間長能耗大，固化時溫度高、時間長。為此本申請的發明人發明了利用硫醇-烯烴點擊反應制備含硫環氧樹脂(ZL201310091452.0)和含硫超支化環氧樹脂(ZL201210566173.0)的工藝技術，提高了制備效率。目前所有工藝技術制備的環氧樹脂、超支化環氧樹脂，經固化后都是三維網狀結構，內部的化學鍵(碳碳鍵、碳氧鍵)難于降解、回收循環再利用，廢舊環氧樹脂產物對環境污染嚴重且制約環氧樹脂行業的可持續性發展技術。因此開發工藝簡單、可降解超支化環氧樹脂的制備技術是解決目前該領域存在的問題的根本途徑。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的不足，提供了一種新的可降解超支化環氧樹脂，其結構式如下：

其中，R₄的結構為：R₅的結構為：

式中，R₁為-C₆H₄(CH₂)_r-(苯環對位、間位或鄰位取代，且為氨基取代苯環結構，r＝1、2、3或4)或者-CH₂(CH₂)_k-(k＝2、3、4或5)；

R₂＝-C₆H₄-(苯環對位、間位或鄰位取代)或者R₂＝-CH₂(CH₂)_j-(j＝0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)；

本發明的另一個目的在于提供了一種前述結構式的可降解超支化環氧樹脂的制備方法，其全過程的反應式如下所示：

n＝6、12、24或48。

為了對上述全過程的反應式做進一步的闡述，該制備方法的具體步驟如下：

(a)將環三嗪化合物、羧基源化合物、二甲苯和酯化反應催化劑混合均勻，在140-200℃進行攪拌反應6-12h，然后在100～120℃抽真空脫除二甲苯，獲得端羧基超支化聚合物(DCHBP)或端羥基超支化聚合物(DHHBP)；

所述羧基源化合物為二元酸或酸酐；