生物基本征阻燃自固化环氧单体、其制备方法及由其制备的环氧树脂技术

本发明专利技术公开了一种生物基本征阻燃自固化环氧单体、其制备方法及由其制备的环氧树脂。该制备方法包括：1)将2,5

【技术实现步骤摘要】
生物基本征阻燃自固化环氧单体、其制备方法及由其制备的环氧树脂


[0001]本专利技术涉及生物基阻燃环氧树脂
，具体而言，涉及一种生物基本征阻燃自固化环氧单体、其制备方法及由其制备的环氧树脂。

技术介绍

[0002]环氧树脂具有优异的粘结性、热稳定性、机械性能、介电性能、尺寸稳定性以及耐化学药品性，故常用于涂料、胶黏剂、树脂基复合材料，并且在电子、电气、土木建筑、工业工程等领域应用广泛。但环氧树脂较差的耐燃烧性能限制了其应用，对其进行阻燃改性很有必要。
[0003]环氧树脂分子结构中的环氧基是树脂交联反应的活性点，可与固化剂反应形成三维网络结构。大多数环氧固化剂都是含有如—NH2、—COOH、—CH2OH、—OH等基团的含活泼氢的化合物。固化剂本身的毒性、耐热性等一些缺陷会影响环氧树脂固化物性能，对人的身体健康也有损害。环氧单体与固化剂的配比也会影响固化反应的效率及固化产物的结构，导致固化不完全，固化物的各种性能不能充分发挥出来，还会引发一些副反应，工艺条件较苛刻，不利于固化物性能的稳定，还可能产生孔洞，严重影响环氧树脂的物理机械性能。除加入固化剂固化外，环氧树脂可以进行自固化，所谓自固化环氧树脂就是该种结构的环氧树脂中需含有能代替固化剂的功能反应基团，如上述提到的含有活泼氢基团，通过这类基团的引入，使其与分子结构中的环氧基按加成聚合机理发生自交联，进而达到自固化的目的。
[0004]环氧树脂通常是通过石油产物反应合成，随着世界范围的能源危机和相关的环境问题的产生，人们开始寻找石油基材料的可再生替代品，希望达到可持续发展和减少温室气体排放的目的。生物质是一种广泛可用的替代原料，可用于生产有用的化合物，可以减轻对有限石油资源的依赖。近些年随着研究人员的探索不断深入，木质素、呋喃、单宁、衣康酸、松香酸、肉桂酸等生物基原料在被不断的应用。但是环氧树脂的合成需要经过复杂的反应，且产率难以保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种生物基本征阻燃自固化环氧单体、其制备方法及由其制备的环氧树脂，以解决现有技术中生物基环氧树脂制备工艺复杂的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种生物基本征阻燃自固化环氧单体的制备方法。该制备方法包括如下步骤：1)在室温下，将2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯、肉桂酸、四丁基氟化铵、烯丙氧基
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N
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(1
‑
苄基)溴化辛可尼鎓和溶剂混匀进行反应，得到第一混合产物；2)将第一混合产物进行过滤，然后洗涤，得到固体产物；向固体产物中加入三乙基苯基氯化铵和环氧氯丙烷在75～85℃搅拌2～3h，后续加入三乙基苯基氯化铵和碱性水溶液，在室温下搅拌至反应完成，得到第二混合产物；3)第二混合物用乙酸乙脂萃取，有机相经干燥、过滤、滤液浓缩，柱分离得到黄色固体产物，即为生物基本征阻燃自固化环
氧单体。
[0007]进一步地，步骤2)中的洗涤为采用无水乙醇进行洗涤，优选的，洗涤2～3次。
[0008]进一步地，步骤2)还包括将洗涤完的固体产物在70～80℃下真空干燥。
[0009]进一步地，步骤3)中，有机相的干燥采用无水硫酸镁或无水硫酸钠进行。
[0010]进一步地，步骤1)中的溶剂为选自甲苯、水、甲醇和四氢呋喃中的一种或多种。
[0011]进一步地，步骤1)中，2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯与肉桂酸的物质的量之比为2:1～2.2:1；四丁基氟化铵的用量为2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯物质的量的15～25％、烯丙氧基
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N
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(1
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苄基)溴化辛可尼鎓的用量为2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯物质的量的4～10％。
[0012]进一步地，步骤2)中，环氧氯丙烷与步骤1)的产物的物质的量之比为2:1～2.2:1，三乙基苯基氯化铵的用量为步骤1)的产物的质量5％～10％。
[0013]进一步地，碱性水溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或四甲基氢氧化铵水溶液。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种生物基本征阻燃自固化环氧单体。该生物基本征阻燃自固化环氧单体由本申请的上述任一种制备方法制备得到。
[0015]根据本专利技术的再一方面，提供了一种生物基本征阻燃自固化环氧树脂。该生物基本征阻燃自固化环氧树脂由上述任一种生物基本征阻燃自固化环氧单体自固化形成。
[0016]应用本专利技术的技术方案，经过两步反应，便可得到生物基本征阻燃自固化环氧单体最终产物，工艺较为简单、耗能少，产率较高；且得到的生物基本征阻燃自固化环氧单体性能优异、可自固化、相对常用环氧树脂的耐燃烧性能得到较大提升。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0018]针对现有技术中生物基环氧树脂的合成需要经过复杂的反应的技术问题，本专利技术创造性应用点击化学来解决该技术问题。点击化学通过小单元的拼接，尤其可以在温和的反应条件下高选择性的形成碳
‑
杂原子键(C—X—C)，快速可靠地完成分子的合成，实现分子多样性构建，且具有反应条件简单、速度快，产率高、环境友好、选择性强等诸多优点。
[0019]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种生物基本征阻燃自固化环氧单体的制备方法。该制备方法包括如下步骤：1)在室温下，将2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯、肉桂酸、四丁基氟化铵、烯丙氧基
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N
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(1
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苄基)溴化辛可尼鎓和溶剂混匀进行反应，得到第一混合产物；2)将第一混合产物进行过滤，然后洗涤，得到淡黄色固体产物；向淡黄色固体产物中加入三乙基苯基氯化铵和环氧氯丙烷在75～85℃搅拌2～3h，后续加入三乙基苯基氯化铵和碱性水溶液，在室温下搅拌至反应完成，得到第二混合产物；3)第二混合物用乙酸乙脂萃取，有机相经干燥、过滤、滤液浓缩，柱分离得到黄色固体产物，即为生物基本征阻燃自固化环氧单体。
[0020]应用本专利技术的技术方案，经过两步反应，便可得到生物基本征阻燃自固化环氧单体最终产物，工艺较为简单、耗能少，产率较高；且得到的生物基本征阻燃自固化环氧单体性能优异、可自固化、相对常用环氧树脂的耐燃烧性能得到较大提升。
[0021]在本专利技术一实施方式中，步骤2)中的洗涤为采用无水乙醇进行洗涤，优选的，洗涤
2～3次，从而除去未反应的原料，使之不污染下一步的反应。优选的，步骤2)还包括将洗涤完的淡黄色固体产物在70～80℃下真空干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物基本征阻燃自固化环氧单体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在室温下，将2,5
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二巯基
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1,4
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二羟基苯、肉桂酸、四丁基氟化铵、烯丙氧基
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N
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(1
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苄基)溴化辛可尼鎓和溶剂混匀进行反应，得到第一混合产物；2)将所述第一混合产物进行过滤，然后洗涤，得到固体产物；向所述固体产物中加入三乙基苯基氯化铵和环氧氯丙烷在75～85℃搅拌2～3h，后续加入三乙基苯基氯化铵和碱性水溶液，在室温下搅拌至反应完成，得到第二混合产物；3)所述第二混合产物用乙酸乙脂萃取，有机相经干燥、过滤、滤液浓缩，柱分离得到黄色固体产物，即为所述生物基本征阻燃自固化环氧单体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的洗涤为采用无水乙醇进行洗涤，优选的，洗涤2～3次。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)还包括将洗涤完的所述固体产物在70～80℃下真空干燥。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述有机相的干燥采用无水硫酸镁或无水硫酸钠进行。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的溶剂为选自甲苯、水、甲醇和四氢呋喃中的一种或多种。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，胡生浩，张运湘，
申请(专利权)人：深圳光启高端装备技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：