[發明專利]一種具有良好形變回復性能的生物基環氧樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201810949310.6
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108841006B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 劉淵;高書峰;何晗欣
• 申請（專利權）人: 貴陽學院;寧波市海曙科峰高分子新材料有限公司
• 主分類號: C08G77/38
• 分類號: C08G77/38;C08G77/385
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種具有良好形變回復性能的生物基環氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：(1)端羥基聚硅氧烷和氯化亞砜反應生成端氯聚硅氧烷；(2)步驟(1)生成的端氯聚硅氧烷和丁香酚在NaOH、三乙胺的催化下，升溫后保溫反應，生成聚硅氧烷基丁香酚醚；(3)將步驟(2)生成的聚硅氧烷基丁香酚醚溶于二氯甲烷之中，并采用滴加的方式加入間氯過氧化苯甲酸的二氯甲烷溶液之中，保溫反應，過濾，減壓去除溶劑后得到生物基環氧樹脂。本發明提供的制備方法制備的生物基環氧樹脂解決了傳統雙酚A型環氧樹脂，存在脆性大、斷裂伸長率低、性能回復能力不足及原料雙酚A面臨的可持續性不足和環保性差的問題。

技術領域

本發明屬于材料科學領域，涉及一種環氧樹脂的制備方法，尤其是一種具有良好形變回復性能的生物基環氧樹脂的制備方法。

背景技術

傳統雙酚A型環氧樹脂，雖然具有強度大，剛性高的優點，但其也存在脆性較大、斷裂伸長率低、變形能力不足的缺陷。此外，雙酚A還因其容易導致人體內分泌失調，會誘發胎兒及兒童性早熟等問題，而受到了越來越多的限制。歐盟已于2011起，禁止生產含化學物質雙酚A的嬰兒奶瓶。除對人體的傷害之外，雙酚A還因其屬石油基來源的單體而面臨著原料可持續性差和環保壓力大等問題。生物基單體因其具有綠色、環境友好等特性而逐漸被越來越多的科研工作者用于制備可以替代傳統石油基單體的高分子材料。

丁香酚是一種從丁香花中經提煉而得的生物基單體，其化學結構中含有一個苯環結構、一個酚羥基，還在酚羥基的對位含一個烯丙基。其酚羥基可以同環氧氯丙烷反應，制備環氧樹脂，從而制備出不含雙酚A的新型生物基環氧樹脂。

公開號為CN102796063A的中國專利文獻利用腰果酚縮水甘油醚與不飽和脂肪酸或腰果酚反應，生成了單羥基型不飽和生物基樹脂A；再將樹脂A脂肪鏈上的不飽和雙鍵進行環氧化制得一種高生物基含量的單羥基型環氧樹脂。公開號為CN105273166A的中國專利文獻公開了一種生物基環氧樹脂的制備方法：使用馬來酸酐對低分子量聚乳酸進行端基改性得到兩端羧基封端的聚乳酸。在鋅粉為催化劑，DMSO為溶劑的條件下，通過甲基丙烯酸環氧丙酯對聚乳酸進行改性，從而在聚乳酸分子鏈兩端引入環氧基。最后通過添加適當的固化劑引發環氧基開環，從而交聯成三維網狀結構而固化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有良好形變回復性能的生物基環氧樹脂的制備方法。本發明提供的制備方法制備的生物基環氧樹脂解決了傳統雙酚A型環氧樹脂，存在脆性大、斷裂伸長率低、性能回復能力不足及原料雙酚A面臨的可持續性不足和環保性差的問題。

本發明的目的由以下技術方案實現：

一種具有良好形變回復性能的生物基環氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)端羥基聚硅氧烷和氯化亞砜反應生成端氯聚硅氧烷；

(2)步驟(1)生成的端氯聚硅氧烷和丁香酚在NaOH、三乙胺的催化下，升溫后保溫反應，生成聚硅氧烷基丁香酚醚；

(3)將步驟(2)生成的聚硅氧烷基丁香酚醚溶于二氯甲烷之中，并采用滴加的方式加入間氯過氧化苯甲酸的二氯甲烷溶液之中，保溫反應，過濾，減壓去除溶劑后得到生物基環氧樹脂。

在步驟(1)中，所述的端羥基聚硅氧烷與氯化亞砜的質量比為1:2～20，反應溫度為60～80℃，反應時間為2～5h。

該步驟反應為氯化亞砜同羥基發生取代反應，因氯化亞砜存在嚴重的自發分解反應，故其用量需要過量，且過量的氯化亞砜可以方便地用減壓蒸餾的方式除去，故一般控制其大量過量，但是其如果過量太多，則提升了成本也增加了除去過量氯化亞砜的時間。

優選的，在步驟(1)中，所述的端羥基聚硅氧烷與氯化亞砜的質量比為1:5～10。上述范圍可以保證取代反應完全進行，減少除去過量氯化亞砜的時間。

在步驟(1)中，所述的端羥基聚硅氧烷的聚合度為1～100。