【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，属于天然资源利用。
技术介绍
1、苯并噁嗪是一种含有n、o原子的六元噁嗪杂环结构、且与苯环链接在一起的新型单体。它由酚类化合物、伯胺类化合物、醛类化合物经缩合反应脱水而制得，因此苯并噁嗪具有分子设计灵活性。在高温或催化剂存在的情况下，苯并噁嗪单体可以发生开环聚合反应，生成一种类似酚醛树脂的含氮网状结构，称为苯并噁嗪树脂。苯并噁嗪树脂作为一类新型的酚醛树脂，其首先保持了传统酚醛树脂的优点,如优异的耐热性、阻燃性、电绝缘性和原料价格便宜等。而由于其结构的特性，它又具有很多独特的性能，如交联网络中的桥结构使苯并噁嗪树脂具有比酚醛更好的韧性，苯环赋予了其刚性、耐热性及耐化学品性，酚羟基使其具有一定的化学反应活性和较低的吸湿性。另外，单体在开环的过程中也不会生成小分子副产物，因此树脂具有体积零收缩的特点弥补了酚醛树脂的缺点。
2、苯并噁嗪树脂由于其优异的性能，在各个领域中都有比较广泛的应用，人们对其的需求量也逐年增加。然而，目前制备苯并噁嗪的原料主要来自石油基化合物，如双酚a、苯酚、苯胺等。随着石油化工资源的日益稀缺以及随之而来的环境问题和可持续性问题，促使研究人员寻求使用绿色可再生的生物质基单体来代替不可再生的石油基单体来制备生物质基苯并噁嗪。
3、苯并噁嗪单体的合成主要是由酚源、甲醛和胺源三部分合成。通过农作物秸秆发酵等生化反应可制得生物质甲醇，高纯度的生物质甲醇如今已经达到工业化生产的规模，因此生物质甲醛可通过生物质甲醇氧化得到。目前，制备苯并噁嗪常
技术实现思路
1、为了解决现有技术中合成生物质基苯并噁嗪的生物质基胺源少等缺陷，本专利技术提供一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，通过一锅法制备得到全生物质基苯并噁嗪单体，并以全生物质基苯并噁嗪单体为原料制备聚合物，该聚合物具有良好的疏水性和热稳定性等。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种全生物质基苯并噁嗪单体，分子结构式为：
3、
4、优选地，以全生物质资源为原料，通过一锅法mannich反应，制得全生物质苯并噁嗪单体，反应过程为：
5、
6、优选地，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
7、优选地，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛溶于溶剂，在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
8、优选地，将摩尔比为(3～2)：1：(4～6)的愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛溶于溶剂，在60～150℃下反应5～48h，生成全生物质基苯并噁嗪单体。
9、优选地，所述溶剂为二氧六环、甲苯、三氯甲烷、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的至少一种。
10、本专利技术还提供了一种全生物质基苯并噁嗪单体在制备聚合物中的应用。
11、优选地，所述全生物质基苯并噁嗪单体在制备聚合物材料中的应用方法为：
12、将全生物质基苯并噁嗪单体进行升温固化得到全生物质基苯并噁嗪聚合物，升温固化过程为：
13、在130～160℃下固化1～3h后，在180～220℃下固化2～4h，最后在230～270℃下固化2～4h。
14、本专利技术未提及的技术均参照现有技术。
15、(1)本专利技术的一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，以天然产物孟烷二胺、愈创木酚和多聚甲醛为原料通过mannich反应制备得到全生物质基苯并噁嗪单体，其制备方法简单、反应条件温和；同时，以全生物质基苯并噁嗪单体为原料制备聚合物，制备得到的聚合物具有良好的疏水性、阻燃性和热稳定等；
16、(2)本专利技术的一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，松节油衍生物—孟烷二胺是新发现的制备全生物质基苯并噁嗪单体的生物质基胺源。
17、(3)本专利技术的一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，全生物质基苯并噁嗪单体开环聚合得到聚合物的水接触角达到99°，热分解温度(t5％)可达到251℃，在800℃时的残炭率高达41.3％；
18、(4)本专利技术的一种全生物质基苯并噁嗪单体及其制备方法和应用，发现了一种生物质基胺源，为制备生物质基苯并噁嗪单体提供了更多的可能，减少了石化资源的使用。
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1.一种全生物质基苯并噁嗪单体，其特征在于，分子结构式为：
2.根据权利要求1所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，以全生物质资源为原料，通过一锅法Mannich反应，制得全生物质苯并噁嗪单体，反应过程为：
3.根据权利要求2所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
4.根据权利要求3所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛溶于溶剂，在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
5.根据权利要求4所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，将摩尔比为(3～2)：1：(4～6)的愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛溶于溶剂，在60～150℃下反应5～48h，生成全生物质基苯并噁嗪单体。
6.根据权利要求5所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，所述溶剂为二氧六环、甲苯、三氯甲烷、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的至少一种。
7.根据权利要求1
8.根据权利要求7所述的全生物质基苯并噁嗪单体在制备聚合物材料中的应用，其特征在于，所述全生物质基苯并噁嗪单体在制备聚合物材料中的应用方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种全生物质基苯并噁嗪单体，其特征在于，分子结构式为：
2.根据权利要求1所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，以全生物质资源为原料，通过一锅法mannich反应，制得全生物质苯并噁嗪单体，反应过程为：
3.根据权利要求2所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
4.根据权利要求3所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，将愈创木酚、孟烷二胺和多聚甲醛溶于溶剂，在60～150℃下反应，制备得到全生物质基苯并噁嗪单体。
5.根据权利要求4所述的全生物质基苯并噁嗪单体的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：付飞，朱雪莲，李金玲，刘慧涛，朱理想，王东平，贾振华，罗德平，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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