【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机材料，具体涉及一种基于da键的可回收、可修复环氧树脂及其制备方法。
技术介绍
1、传统聚合物材料主要分为热塑性和热固性两类。其中，热塑性材料基于其分子间主要由范德华力、氢键等非共价键形式键接，能够通过溶液或熔融的方法加工回收，但同时，其耐化学性差，力学强度相对较低；热固性性材料，其分子间具有共价键形成的交联网状结构，故具有较高的物理机械性能、耐化学性、耐热性等，但也由于其交联网状结构，难以修复及回收，一旦失效，则无法再次使用，这无疑造成了资源浪费及环境污染。如何对热固性材料进行修复、回收成为了近十几年来的研究热点。
2、目前，在热固性材料中引入动态共价键(如酯键、双硫键等)，利用动态共价键在不同外界刺激下(如光、热、ph等)“断裂”和“重组”的特性，实现了聚合物热塑性和热固性的转变，制备的聚合物在热固状态下具有交联网状结构，结构均匀、力学性能优良，在热塑状态下可以修复、再加工，成为未来替代传统热固性树脂的一类新型聚合物材料。
3、近年来，人们通过将diels-alder(da)键引入环氧树脂体系中，制备了一系列具有可热修复和再加工能力的新型交联环氧树脂。绝大多数科研工作者构建da键的模式为将呋喃基团作为侧基引入环氧树脂链，形成具有呋喃侧基的长链分子(fa-ep)，将双马来酰亚胺(bmi)作为交联结构的桥梁，利用bmi上的碳碳双键与呋喃基团构建da键，同时，为了使bmi与ep混合均匀，多会采用dmf等极性物质作为溶剂。但在这个过程中，经常会出现修复后树脂变红，修复次数有限，多次修复后性能下
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于da键的可回收、可修复环氧树脂及其制备方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术实施例提供了一种基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，包括步骤：
3、s1、将环氧树脂、糠胺和单环氧稀释剂在搅拌状态下升温并保温以进行反应，然后在反应产物中加入预设体积的糠胺使所述单环氧稀释剂完全反应，得到侧链具有呋喃基团的线型树脂；
4、s2、将所述线型树脂与双马来酰亚胺混合并粉碎，得到混合粉末；
5、s3、将所述混合粉末在真空状态下熔融，使所述线型树脂将所述双马来酰亚胺溶解，得到共混物；
6、s4、将所述共混物破碎后熔融以排出熔融物中的气泡，然后对熔融物进行热处理使得所述线型树脂与所述双马来酰亚胺交联固化，得到基于da键的环氧树脂。
7、在本专利技术的一个实施例中，步骤s1包括：
8、按比例称取环氧树脂、糠胺和单环氧稀释剂，在搅拌状态下升温至75-85℃，保温25-35min，然后升温至110-120℃，保温1-2h，使所述环氧树脂、所述糠胺和所述单环氧稀释剂反应，得到反应产物；
9、在所述反应产物中滴加1-3ml的糠胺使所述单环氧稀释剂完全反应，同时将反应体系升温145-155℃后恒温反应25-35min，使多余的糠胺挥发，得到所述侧链具有呋喃基团的线型树脂。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述环氧树脂包括e-51、e-44、f-51中的一种或多种；
11、所述单环氧稀释剂包括苯基缩水甘油醚、亚烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的一种或多种；
12、所述双马来酰亚胺包括双马来酰亚胺二苯甲烷、苯撑双马来酰亚胺中的一种或多种；
13、所述线型树脂在120℃下的旋转粘度小于或等于4000mpa·s。
14、在本专利技术的一个实施例中，步骤s2包括：
15、按照所述线型树脂中呋喃基团摩尔数计算双马来酰亚胺的质量并称取；
16、将所述线型树脂破碎；
17、将破碎后的所述线型树脂和称取的双马来酰亚胺加入粉碎机粉碎，得到混合粉末。
18、在本专利技术的一个实施例中，所述线型树脂中呋喃基团与所述双马来酰亚胺的摩尔比为2：1；
19、所述混合粉末的平均粒度≤200μm。
20、在本专利技术的一个实施例中，步骤s3包括：
21、将所述混合粉末在容器中铺平，放入145-155℃的真空箱中预热10-15min，然后抽真空，在第一预设真空度下保持第一预设时间，得到所述共混物。
22、在本专利技术的一个实施例中，所述第一预设真空度小于或等于0.02mpa，所述第一预设时间为10-15min。
23、在本专利技术的一个实施例中，步骤s4包括：
24、将所述共混物破碎后放入模具中，并将模具放入达到回收温度的真空箱中保温25-35min，然后对真空箱抽真空，在第二预设真空度下保持第二预设时间，之后将模具转入65-75℃的烘箱中固化20-28h，降温后得到所述基于da键的环氧树脂。
25、在本专利技术的一个实施例中，所述回收温度为110℃-130℃；
26、所述第二预设真空度小于或等于0.01mpa，所述第二预设时间为10-20min。
27、本专利技术的另一个实施例提供了一种基于da键的可回收、可修复环氧树脂，由上述实施例所述的制备方法制备得到。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
29、1、本专利技术的制备方法在合成侧链具有呋喃基团的合成线型树脂时，引入单环氧稀释剂，避免了环氧基的极性诱导对双马来酰亚胺基自聚所起的促进作用，有效杜绝了bmi的自聚反应，同时，单环氧稀释剂的加入可以对分子链进行封端，调整分子链长度，从而有效的控制反应物粘度，提高其在修复及回收时的效率；同时在反应末期滴加预设体积的糠胺，有效的使体系中残余的环氧基团参与反应，从而基本杜绝了环氧基团对双马来酰亚胺基自聚的促进作用；
30、2、本专利技术的制备方法制备了线型树脂与双马来酰亚胺的粉末混合物，增大了二者的接触面积，而后将混合粉末在真空状态下熔融，在真空及温度的共同作用下，制备了线型树脂与双马来酰亚胺的均态共混物，避免了极性溶剂的介入，从而避免了极性溶剂对双马来酰亚胺基自聚的促进作用；
31、3、本专利技术的制备得到的环氧树脂为多次可修复、可回收树脂，修复次数可达11次以上，回收5次后其力学性能依然可以保持在90％以上，且修复及回收后，树脂颜色未发生明显变化，说明双马来酰亚胺除参与da键反应外，未出现自聚，很好的保持了基于da键的环氧树脂的交联密度。
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1.一种基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤S2包括：
5.根据权利要求4所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述线型树脂中呋喃基团与所述双马来酰亚胺的摩尔比为2：1；
6.根据权利要求1所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：
7.根据权利要求6所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述第一预设真空度小于或等于0.02Mpa，所述第一预设时间为10-15min。
8.根据权利要求1所述的基于DA键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：
9.根据权利要求8所述的基于DA键的可
10.一种基于DA键的可回收、可修复环氧树脂，其特征在于，由如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述的基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤s2包括：
5.根据权利要求4所述的基于da键的可回收、可修复环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述线型树脂中呋喃基团与所述双马来酰亚胺的摩尔比为2：1；
6.根据权利要求1所述的基于da键的...
【专利技术属性】
技术研发人员：董嘉林，闫红英，姜霞霞，杨瑾，杨刘伟，师慧，李英志，贾晶，
申请(专利权)人：西安康本材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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