[發明專利]一種酚醛基可再生高分子材料及其制備方法和再生應用

有效

• 申請號: 202010125286.1
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111333807B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 井新利;劉曉琴;行小龍;李瑜;王淑娟
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C08G18/54
• 分類號: C08G18/54;C08G18/64;C08G18/32;C08G18/65;C08J11/08;C08L75/04;C08L97/02;C08K7/14;C08J5/24;C08J5/04;C09J175/04;C08J9/28;B29B13/10;B29C43/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 孟大帥

1.一種酚醛基可再生高分子材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，按照酚羥基與異氰酸酯基摩爾比為（10~1）：1的比例取熱塑性酚醛樹脂與芳香族多異氰酸酯化合物；

步驟2，將步驟1取出的熱塑性酚醛樹脂溶解于有機溶劑中，攪拌，獲得酚醛樹脂溶液；將步驟1取出的芳香族多異氰酸酯化合物溶解于有機溶劑中，獲得多異氰酸酯化合物溶液；

步驟3，將酚醛樹脂溶液和多異氰酸酯化合物溶液混合，將混合后得到的溶液進行處理，得到酚醛基可再生高分子材料；

其中，步驟1中，所述熱塑性酚醛樹脂為高鄰位酚醛樹脂、無規酚醛樹脂、雙酚A型酚醛樹脂、雙酚F型酚醛樹脂和鄰苯二酚型酚醛樹脂中的一種或多種的混合物；或者，所述熱塑性酚醛樹脂為帶有羥基的類似酚醛樹脂結構的天然或合成有機物種；其中，所述熱塑性酚醛樹脂的平均分子量為200~20000g/mol、羥基當量為100~300g/eq；所述帶有羥基的類似酚醛樹脂結構的天然或合成有機物種選自木質素、甲殼素、苯多酚；步驟1中，所述芳香族多異氰酸酯化合物為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二甲基聯苯二異氰酸酯、TDI三聚體和MDI三聚體的一種或多種的混合物；

步驟2中，所述酚醛樹脂溶液中，按照質量份數計，熱塑性酚醛樹脂與有機溶劑的比例為5：（2~50）；步驟2中，所述有機溶劑為丙酮、四氫呋喃、N, N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種或多種的混合物；

步驟3中，所述將混合后得到的溶液進行處理，得到酚醛基可再生高分子材料的具體步驟包括：

將混合后得到的溶液在20~60℃下攪拌，獲得凝膠；將凝膠在真空環境中，在40~100℃下干燥除去溶劑至恒重，獲得酚醛基可再生樹脂；

或者，將混合后得到的溶液與增強纖維布、木粉或金屬氧化物顆粒分別復合，在40~100℃下干燥除去溶劑，獲得復合材料；

或者，將混合后得到的溶液濃縮，得到含有溶劑的凝膠，將凝膠置于模具中，加熱，在固化的過程中使溶劑揮發，獲得硬質泡沫；

或者，將混合后得到的溶液涂覆，經除去溶劑干燥后，獲得可再生、能愈合的膠黏劑；

制備的酚醛基可再生高分子材料的玻璃化轉變溫度為80~170℃，拉伸強度為40~70MPa，楊氏模量為1 ~2 GPa。

2.一種權利要求1所述的制備方法制備的酚醛基可再生高分子材料。

3.一種權利要求2所述的酚醛基可再生高分子材料的再生應用，其特征在于，

通過固體粉碎-模塑成型工藝實現再生應用；其中，所述固體粉碎-模塑成型工藝包括：將酚醛基可再生高分子材料粉碎為顆粒狀或粉狀；將顆粒狀或粉狀的材料置于模具中，在壓力下成型；模壓溫度為80~200℃，模壓壓力為0.5~10MPa，模壓時間為0.5~10h。

4.一種權利要求2所述的酚醛基可再生高分子材料的再生應用，其特征在于，

通過叔胺類非質子溶劑溶解-析出工藝實現再生應用；其中，所述叔胺類非質子溶劑溶解-析出工藝包括：按照質量份數計，將1份酚醛基可再生高分子材料置于0.5~100份叔胺類非質子溶劑中；在惰性氣體氛圍中，在120~180℃溫度下加熱1~10 h得到溶液產物，溶液產物通過烘干或涂膜再加工為材料；所述叔胺類非質子溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。