[發(fā)明專利]一種生物基酚氧樹脂及其制備方法與應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202211675719.6
• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN116082628A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 付長清;趙泳珊;申亮;王佳勝
• 申請（專利權(quán)）人: 江西科技師范大學
• 主分類號: C08G65/38
• 分類號: C08G65/38;C09D163/02;C09D7/65
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 韓鳳穎

本發(fā)明屬于酚氧樹脂工藝技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種生物基酚氧樹脂及其制備方法與應用。生物基酚氧樹脂的制備過程為：將生物基環(huán)氧預聚物、生物基擴鏈劑和溶劑加熱至120～250℃，溶解后加入催化劑，在氮氣保護下反應1～24h，降溫至40～60℃出料，經(jīng)水洗、過濾、真空干燥后，可得白色粉狀或片狀生物基酚氧樹脂。得到的生物基酚氧樹脂具有良好的機械強度、韌性、剛性及熱穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)石油基酚氧樹脂的性能相似，甚至在拉伸強度上有所提高，且與石油基環(huán)氧樹脂有良好的相容性，同時其具有優(yōu)異的生物可降解性和一定的生物相容性，可應用于生物工程、醫(yī)療領(lǐng)域、食品或藥品包裝領(lǐng)域、電子計算機領(lǐng)域、膠黏劑領(lǐng)域以及金屬防腐領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及酚氧樹脂工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物基酚氧樹脂及其制備方法與應用。

背景技術(shù)

酚氧樹脂，又稱為苯氧樹脂，是一種結(jié)構(gòu)與環(huán)氧樹脂高度相似的線性熱塑性樹脂。其環(huán)氧基團含量低而羥基含量高，為樹脂提供與金屬等基材之間強大的粘附力，而產(chǎn)生優(yōu)異的附著力。同時，由于酚氧樹脂結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)及醚鍵，使酚氧樹脂表現(xiàn)出優(yōu)異的機械強度、韌性、剛性以及較低的模具收縮率。

國內(nèi)外研究人員對于酚氧樹脂制備的研究也有相應的報道。專利CN105985519B公開了一種酚氧樹脂的制備方法，通過雙酚A和雙酚A型環(huán)氧樹脂反應制備了一種高分子量酚氧樹脂，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為88℃，拉伸強度為66MPa。ShihW?C，Ma?C?C?M報道了采用芳香族二羥基化合物和雙酚A型環(huán)氧樹脂制備酚氧樹脂的方法(Journal?ofapplied?polymerscience,1999,73(12):2369-2376.)。

目前，酚氧樹脂存在軟化點較低以及拉伸強度有待提高的問題，這大大限制了酚氧樹脂的應用。同時，雙酚A的使用不僅對人體健康造成了威脅，而且隨著環(huán)境問題的日益增加和石油原料的迅速消耗，石油化合物雖然來源廣泛，供應穩(wěn)定，但由于其不具備可持續(xù)發(fā)展性，人們開始尋找天然生物材料作為石油化合物的可再生替代品進行探索。生物基材料是一類新型材料，主要是通過對植物、菌類等天然物質(zhì)中提取的可再生物質(zhì)進行物理、化學等改性而得到的。隨著研究的深入，人們從腰果殼液(CNSL)、木質(zhì)素、單寧、棕櫚油和椰子殼焦油(CST)中發(fā)現(xiàn)了大量天然存在的芳香族化合物和脂肪族化合物。可再生資源一般需要經(jīng)過結(jié)構(gòu)改造后才能用于涂料用樹脂的制備。

生物基材料在世界上的資源豐富、來源廣泛、廉價易得，通過對生物基材料進行化學改性可以設計保留可降解的生物基結(jié)構(gòu)，同時利用生物基材料的反應位點進行反應引入新的功能性官能團，如：環(huán)氧基團、碳碳雙鍵等，從而可以制備得到生物基多元環(huán)氧、生物基多元烯烴以及其他生物基改性產(chǎn)物，這對于可再生資源應用領(lǐng)域的拓展起到十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種生物基酚氧樹脂及其制備方法與應用，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種生物基酚氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)將生物基單體A、二氯甲烷、催化劑的二氯甲烷溶液混合，加熱得到生物基環(huán)氧預聚物；

或，將生物基單體B、環(huán)氧氯丙烷、催化劑混合進行反應，反應結(jié)束后，再加入氫氧化鈉溶液反應，得到生物基環(huán)氧預聚物；

(2)將生物基環(huán)氧預聚物、擴鏈劑、溶劑混合，升溫后加入催化劑，反應得到生物基酚氧樹脂。

優(yōu)選的，在上述一種生物基酚氧樹脂的制備方法中，所述步驟(1)中生物基單體A的碳碳雙鍵的官能度≥2，所述步驟(1)中生物基單體B的羥基和/或羧基的官能度≥2；所述步驟(1)中生物基單體A為雙丁香酚、厚樸酚、菜籽油、亞麻籽油中的一種或多種；所述步驟(1)中生物基單體B為異山梨醇、水楊酸、強心酚、對羥基苯甲酸、雙香蘭素、和厚樸酚、奎寧酸、蓖麻油中的一種或幾種。