【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物基材料，具体而言，涉及一种生物质基树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、在当前全球环保意识日益增强的背景下，生物质基材料因其可再生、可降解等特性，受到了广泛的关注和研究。其中，生物质基抗撕裂树脂作为一种重要的生物质基材料，被广泛应用于各种领域，如汽车轮胎、包装材料、电子设备等。然而，传统的生物质基抗撕裂树脂的制备方法往往存在成本高、工艺复杂、环境污染等问题。
2、汽车轮胎的安全性和耐用性是其最重要的两项性能，用于衡量上述性能的抗湿滑性和耐磨性与滚动阻力三项难以兼顾，且会相互影响。随着国产高档新能源汽车的急速发展，拥有较好灵敏度和加速性能的低扁平比、大内径、耐高速高压轮胎已成为主流发展趋势，因此对轮胎橡胶的抗撕裂性能提出更高的需求。
3、目前，部分技术采用松香树脂对胶料进行改性，以提高轮胎橡胶的抗撕裂性能。松香树脂中主要成分为松香树脂酸，其为具有一个三环菲骨架的含有2个双键的羧酸，具有较高的软化点，但其活性基团发生化学反应具有较大的空间位阻，因此，利用松香树脂进行改性往往需要较高温度和较苛刻的反应条件。
4、此外，就生物质基树脂其本身的制备方法而言，其还存在以下问题：一是制备过程中需要使用大量的有机溶剂，不利于降低成本和保护环境；二是现有方法制备得到的生物质基树脂的分子量较大，这使得其在应用中受到限制；三是现有方法制备得到的生物质基树脂的抗撕裂性能还欠佳；四是生物质基树脂的制备工艺条件较为苛刻，成本高，应用范围受限。
5、鉴于此，特提出本专利技术。
>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种生物质基树脂及其制备方法与应用，以解决或改善上述技术问题中的至少一种。
2、本专利技术可这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种生物质基树脂的制备方法，包括以下步骤：
4、将环戊二烯及其衍生物与降冰片烯类单体在第一溶剂存在的条件下进行热自由基聚合反应，随后加入直链醚类化合物继续反应，得到含有环烯烃共聚物的第一聚合液；
5、分离出第一聚合液中的环烯烃共聚物，将分离出的环烯烃共聚物与生物基羧酸在第二溶剂以及催化剂存在的条件下进行反应以得到生物质基树脂。
6、在可选的实施方式中，制备第一聚合液包括以下特征中的至少一种：
7、特征1：热自由基聚合反应的温度为100℃~250℃、压力为0.15mpa~2.0mpa、时间为0.5h~5.0h；
8、特征2：环戊二烯及其衍生物与降冰片烯类单体的质量比为1:0.1至1:2.0；
9、特征3：第一溶剂为总物料质量的15%~50%，总物料为环戊二烯及其衍生物、降冰片烯类单体以及直链醚类化合物的总和；
10、特征4：加入直链醚类化合物后继续反应的温度为100℃~250℃、压力为0.15mpa~2.0mpa、时间为1.0h~10h；
11、特征5：直链醚类化合物的加入量为总物料质量的0.1%~5%，总物料为环戊二烯及其衍生物、降冰片烯类单体以及直链醚类化合物的总和；
12、特征6：环戊二烯及其衍生物包括环戊二烯、甲基环戊二烯、二甲基环戊二烯、双环戊二烯、甲基环戊二烯二聚体和环戊二烯-甲基环戊二烯二聚体中的至少一种；
13、特征7：降冰片烯类单体包括降冰片烯、2,5-降冰片二烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯和2-烯丙基-5-降冰片烯中的至少一种；
14、特征8：第一溶剂包括十氢萘；
15、特征9：直链醚类化合物包括二乙烯基醚类单体。
16、在可选的实施方式中，直链醚类化合物包括二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚和1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚中的至少一种。
17、在可选的实施方式中，分离第一聚合液中的环烯烃共聚物包括以下特征中的至少一种：
18、特征10：采用闪蒸的方式分离出第一聚合液中的环烯烃共聚物；其中，闪蒸的压力为20kpa~80kpa，闪蒸的温度为180℃~250℃；
19、特征11：分离出的环烯烃共聚物的加德纳色号≤4.0#，40℃下的熔融黏度≤3000mpa·s，z均分子量≤1500。
20、在可选的实施方式中，环烯烃共聚物与生物基羧酸的反应包括以下特征中的至少一种：
21、特征12：环烯烃共聚物与生物基羧酸的反应温度为50℃~120℃、反应压力为0.1mpa~1.0mpa、反应时间为0.25h~2.0h；
22、特征13：环烯烃共聚物与生物基羧酸、第二溶剂的质量比依次为1:(0.7~1.5):(0.75~10)；
23、特征14：生物基羧酸包括3-羟基丙酸、2,5-呋喃二甲酸、松香酸、脱氢枞酸、脱氢松香酸、2,2-二甲基琥珀酸酐、烯丙基琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、2-辛烯基琥珀酸酐、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸、衣康酸和己基衣康酸中的至少一种；
24、特征15：第二溶剂包括苯类以及环己烷及其衍生物；
25、特征16：催化剂包括磷钨酸类催化剂；
26、特征17：环烯烃共聚物与生物基羧酸的反应是于固定床反应器中进行。
27、在可选的实施方式中，第二溶剂包括甲基环己烷以及苯。
28、在可选的实施方式中，甲基环己烷与苯的质量比为1:0.5至1:1.0。
29、在可选的实施方式中，催化剂为改性磷钨酸催化剂。
30、在可选的实施方式中，改性磷钨酸催化剂由改性磷酸钨负载于载体而得，其中，改性磷酸钨的分子式为cs（0.5～2.5）h（0.5～2.5）pw12o40，改性磷酸钨与载体的质量比为0.5:99.5至50:50。
31、在可选的实施方式中，载体包括h-zms-5、sba-15、usy分子筛和含羟基的介孔二氧化硅中的至少一种。
32、在可选的实施方式中，先将分离出的环烯烃共聚物在填料塔中脱除杂质，再与生物基羧酸、第二溶剂在催化剂存在的条件下进行反应；
33、其中，填料塔中所用的填料包括α-氧化铝和硅藻土中的至少一种。
34、在可选的实施方式中，填料塔中的填料同时含有α-氧化铝和硅藻土。
35、在可选的实施方式中，填料塔中含有的α-氧化铝和硅藻土的体积比为1:0.2至1:1.5。
36、在可选的实施方式中，生物质基树脂的制备方法还包括：对环烯烃共聚物与生物基羧酸反应所得的第二聚合液进行后处理；
37、后处理包括：除去第二聚合液中未反应的单体以及剩余的溶剂和低聚物；其中，采用有机醇洗脱未反应的单体，采用精馏的方式脱除剩余的溶剂和低聚物。
38、在可选的实施方式中，有机醇包括甲醇、乙醇和丙醇中的至少一种。
39、在可选的实施方式中，第二聚合液与有机醇的质量比为1:0.05至1:0.50。
40、在可选的实施方式中，精馏于20kpa~本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物质基树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述第一聚合液包括以下特征中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，分离所述第一聚合液中的环烯烃共聚物包括以下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环烯烃共聚物与所述生物基羧酸的反应包括以下特征中的至少一种：
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，先将分离出的所述环烯烃共聚物在填料塔中脱除杂质，再与所述生物基羧酸、所述第二溶剂在所述催化剂存在的条件下进行反应；
6.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：对所述环烯烃共聚物与所述生物基羧酸反应所得的第二聚合液进行后处理；
7.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：对所述第一聚合液中分离出环烯烃共聚物后所剩的轻组分进行回收，以得到所述轻组分中的第一溶剂；
8.一种生物质基树脂，其特征在于，所述生物质基树脂经权利要求1~7任一项所述的
9.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备原料包括胶料以及权利要求7或8所述的生物质基树脂。
10.如权利要求9所述的复合材料在汽车零配件、包装材料或电子设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质基树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述第一聚合液包括以下特征中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，分离所述第一聚合液中的环烯烃共聚物包括以下特征中的至少一种：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环烯烃共聚物与所述生物基羧酸的反应包括以下特征中的至少一种：
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，先将分离出的所述环烯烃共聚物在填料塔中脱除杂质，再与所述生物基羧酸、所述第二溶剂在所述催化剂存在的条件下进行反应；
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，杨孟君，孙向东，周婷玉，
申请(专利权)人：恒河材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。