[發(fā)明專利]一種生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體及制備方法和在阻燃環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395796.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN112876509B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱;張杰;孟晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F9/655
• 分類號(hào): C07F9/655;C08G59/30;C08G59/22;C08G59/50
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 仲凌霞;肖明芳

本發(fā)明公開了一種生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體及制備方法和在阻燃環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。所述生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體的制備方法，包括如下步驟：(1)將厚樸酚、氫化鈉和四氫呋喃的混合溶液于惰性氣體保護(hù)下攪拌；再與二苯基次膦酰氯反應(yīng)，得到如式II所示的中間體；(2)將式II所示中間體的溶液與間氯過氧苯甲酸反應(yīng)，即得式I所示的生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體。發(fā)明首次制備出式I所示的生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體，是一種新型生物基含磷環(huán)氧結(jié)構(gòu)，也是一類良好的阻燃助劑，且使用量低，同時(shí)，在環(huán)氧樹脂中具有優(yōu)異的相容性，參與固化后無(wú)磷移出，安全性高，具有很大的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體及制備方法和在阻燃環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物基高分子材料主要以淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素、甲殼素、植物油等一些天然可再生資源為起始原料，注重原料的生物來(lái)源性和可再生性。它既包括可降解或堆肥的塑料，也包括非降解塑料；既可是熱塑性材料，也可是熱固性樹脂。此類高分子材料以可再生資源為主要原料，在減少對(duì)石油化工產(chǎn)品依賴的同時(shí)，也減少了CO₂的排放，是當(dāng)前高分子材料的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前，有關(guān)生物基高分子材料的研究主要局限于淀粉塑料、纖維素基材料、生物基等一些天然高分子或熱塑性材料，對(duì)于生物基熱固性樹脂的研究則相對(duì)較少。

環(huán)氧樹脂是應(yīng)用最廣泛的熱固性樹脂之一，目前全球每年的產(chǎn)量將近500萬(wàn)噸左右，其中雙酚A環(huán)氧樹脂占到85％以上。盡管生物基環(huán)氧氯丙烷(由生物基甘油得到)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并且產(chǎn)量也越來(lái)越大。同時(shí)已有研究報(bào)道，雙酚A對(duì)生命體的健康存在潛在的威脅。鑒于雙酚A類環(huán)氧樹脂市場(chǎng)目前整體產(chǎn)能仍然較為龐大，在此基礎(chǔ)上開發(fā)相關(guān)替代性新產(chǎn)品，可在進(jìn)一步探索新型環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能的同時(shí)產(chǎn)生替代性作用。

基于生物基功能材料的發(fā)展，生物基阻燃材料的研究也初步得到了推進(jìn)。2019年專利CN201910539977.3公開了一種生物基呋喃類的阻燃環(huán)氧樹脂，基于羥甲基糠醛衍生制備得到呋喃環(huán)氧樹脂單體，以此為基礎(chǔ)，與不同類型的固化劑固化后，開發(fā)得到了一類結(jié)構(gòu)具有阻燃效果的生物基阻燃性能的呋喃環(huán)氧樹脂。該種環(huán)氧樹脂生物來(lái)源廣泛，綠色環(huán)保，反應(yīng)過程較為簡(jiǎn)單，且阻燃性能良好。

近年來(lái)，生物基環(huán)氧樹脂的制備得到了較快的發(fā)展，但整體上對(duì)其阻燃性能的研究相對(duì)較少。因此，通過開發(fā)出一種新型的環(huán)氧單體來(lái)優(yōu)化并替換雙酚A環(huán)氧樹脂就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種如式I所示的生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供上述生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體的制備方法。

本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供上述生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體的應(yīng)用。

為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種如式I所示的生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體，

為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明公開了上述生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體由式VII所示的厚樸酚構(gòu)建；

具體地，所述生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體的制備方法，包括如下步驟：

(1)將式VII所示的厚樸酚、氫化鈉和四氫呋喃的混合溶液于惰性氣體保護(hù)下攪拌；再與二苯基次膦酰氯反應(yīng)，得到如式II所示的中間體；

(2)將式II所示中間體的溶液與間氯過氧苯甲酸反應(yīng)，即得式I所示的生物基阻燃厚樸酚環(huán)氧單體；

步驟(1)中，所述混合溶液為冰浴下向厚樸酚和氫化鈉中加入過量的四氫呋喃。