【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料工业领域，具体涉及一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料及制备方法。
技术介绍
1、目前，在自愈合化学中，环氧自愈合是研究最多的体系。环氧自愈合一般是由含环氧基化合物与胺类或酸酐类固化剂交联而成的，固化后的环氧自愈合具有优异的机械性能、耐热性、耐化学性以及尺寸稳定性等优点。然而，大多数报道的环氧自愈合以石油化工产品为原料。随着人们可持续发展理念和环保意识逐渐提高，生物质资源受到越来越多的关注。生物基高分子材料是以可再生资源为原料，经过物理、化学或生物等过程合成的一类可持续的高分子材料。目前，一些基于植物油、香兰素、丁香酚、菇烯和异山梨醇等生物质资源的高分子材料已被广泛报道。生物基环氧树脂由于具有易获得性、价格低廉和可生物降解等优点，吸引了越来越多的关注。硅氧烷基因其由硅氧烷键带来的低玻璃化转变、高失效应变、低表面能、优异的热稳定性等独特特性而备受关注。
2、类玻璃高分子材料是以结合共价自适应网络为基础，由动态共价键交联的网络拓扑结构形成共价自适应网络（cans），它兼并了热固性材料和热塑性材料的优点。动态共价键是一类特定的外界刺激下，发生可逆断裂和重构的化学键，从而使热固性材料进行再次加工成型并回收利用。玻璃体聚合物有望解决因传统热固性聚合物无法回收所造成的环境污染和资源浪费。因为这种材料可以在外界刺激下发生网络重排，因此其能够表现出可重加工、可重塑、塑性变形、形状记忆等特点。然而，现有的类玻璃高分子材料的制备反应过程不环保，本研究领域内还未公开采用香草醛制备环氧类玻璃高分子材料的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料及制备方法，基于香草醛生成的双酚化合物，具有优良力学性能且机械性能良好的生物基、绿色的环氧类玻璃高分子材料，为环氧类玻璃高分子材料的制取提供新的思路。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，包括：
4、s1，将二胺类化合物与香草醛溶于甲醇中，在氮气氛围下水浴加热反应后，对得到的产物进行后处理后，得到香草基二元酚化合物；
5、s2，将香草基二元酚化合物与环氧类化合物溶于dmf中，在氮气氛围下油浴加热反应后，得到初步的预聚体；
6、s3，在初步的预聚体中加入3-氨丙基三乙氧基硅氧烷反应，反应一段时间后加入koh，待溶液变得粘稠或有气泡冒出时，反应结束，制备得到生物基环氧类玻璃高分子材料；
7、优选的，s1中二胺类化合物与香草醛摩尔比为1:2，s1中的二胺类化合物与香草醛的总添加量占甲醇的20 wt%-60 wt%。
8、优选的，s2中香草基二元酚化合物活泼h与环氧类化合物环氧基团的摩尔比为1:1。
9、优选的，s3中香草基环氧化合物的环氧基团和3-氨丙基三乙氧基硅氧烷的活泼h的摩尔比为1:1。
10、优选的，s1中的反应温度为70 ℃，反应时间为6h，s2中的反应温度为90-120 ℃，反应时间为3-5h；s3中的反应温度为120-130 ℃，反应时间为1-2h。
11、优选的，所述二胺类化合物包括己二胺、对苯二胺、4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种。
12、优选的，所述环氧类化合物为丙三醇三缩水甘油醚表氯醇中的一种。
13、优选的，s3中得到的生物基环氧类玻璃高分子材料固化温度和时间分别为60 ℃下预固化2h，80 ℃下固化3h，120 ℃下后固化1h。
14、优选的，s3中初步合成的预聚体加入3-氨丙基三乙氧基硅氧烷油浴反应一段时间后，加入koh催化si-o-si键的生成，待溶液变得粘稠或有气泡冒出时，反应结束，制备得到生物基环氧类玻璃高分子材料。
15、一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，由上述的制备方法制得。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
17、本专利技术提供了一种全新的含有硅氧键的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，以易得的香草醛作为基础原料，和不同的二胺类化合物进行反应，制备香草基二元酚化合物，将该二元酚化合物与环氧类化合物反应后得到香草基环氧化合物，在此基础上引入3-氨丙基三乙氧基硅氧烷进行固化，通过梯度升温的固化方法制备生物基、可回收、可延展的环氧类玻璃高分子材料，材料中大量的动态亚胺键和硅氧键可以增强该环氧类玻璃高分子的力学性能、热稳定性和抗蠕变性，香草基二元酚化合物中的苯环结构可以增加材料的刚性和热稳定性，偶联剂中较长的柔性链段可以赋予材料柔软、抗拉伸的特性。此外，本专利技术的设计中实验原料绿色环保，环氧类玻璃高分子材料的力学性能、热稳定性、抗蠕变性优良，是制备绿色材料的优良选项，为后续使用绿色方法制备环氧类玻璃高分子材料提供了思路。
18、进一步，本专利技术通过自制香草基环氧化合物引入亚胺键来增强环氧类玻璃高分子材料的力学性能及热稳定性，植物基材料的使用，使得到的环氧类玻璃高分子材料具有优良的生物可降解性，通过由生物质所参与的动态可逆反应得到了亚胺键交换、硅氧键交换反应，赋予了类玻璃高分子材料可重复加工、可回收的特点，本工作促进了环氧类玻璃高分子的种类，使它们成为可修复和可回收粘合剂的有希望的候选者。
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1.一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，包括：
2. 根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S1中二胺类化合物与香草醛的摩尔比为1:2，S1中的二胺类化合物与香草醛的总添加量占甲醇的20 wt%-60 wt%。
3.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S2中香草基二元酚化合物的活泼H与环氧类化合物中环氧基团的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S3中预聚体中的香草基环氧化合物中环氧基团和3-氨丙基三乙氧基硅氧烷的活泼H摩尔比为1:1。
5. 根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S1中的反应温度为70 ℃，反应时间为6h，S2中的反应温度为90-120 ℃，反应时间为3-5h；S3中的反应温度为120-130 ℃，反应时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种由硅
7.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，所述环氧类化合物为丙三醇三缩水甘油醚和表氯醇中的一种。
8. 根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S3中得到的生物基环氧类玻璃高分子材料的固化温度和时间分别为60℃下预固化2h，80 ℃下固化3h，120 ℃下后固化1h。
9.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，S1中后处理过程为对得到的反应产物进行抽滤，洗涤。
10.一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料，基于权利要求1-9任意一项所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，包括：
2. 根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，s1中二胺类化合物与香草醛的摩尔比为1:2，s1中的二胺类化合物与香草醛的总添加量占甲醇的20 wt%-60 wt%。
3.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，s2中香草基二元酚化合物的活泼h与环氧类化合物中环氧基团的摩尔比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，s3中预聚体中的香草基环氧化合物中环氧基团和3-氨丙基三乙氧基硅氧烷的活泼h摩尔比为1:1。
5. 根据权利要求1所述的一种由硅氧烷改性的生物基环氧类玻璃高分子材料的制备方法，其特征在于，s1中的反应温度为70 ℃，反应时间为6h，s2中的反应温度为90-120 ℃，反应时间为3-5h；s3中的反应温度为120-1...
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