[发明专利]侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂及其制法和应用

说明书

技术领域

本发明属于形状记忆高分子材料制备领域，具体涉及一种侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂及其制备方法和应用。

背景技术

形状记忆材料的出现是本世纪材料科学史上的重大飞跃，它揭示了材料内在的特殊本质，为材料加工工艺的革新及新产品的开发提供了崭新的途径。自1964年发现Ni-Ti形状记忆合金以来，形状记忆材料已引起世界各国广泛的关注并已取得了巨大进展。80年代以来，异军突起的形状记忆高分子材料以其优异的综合性能已成为一种引人注目的热门材料。与形状记忆合金相比，形状记忆高分子材料具有重量轻、耐腐蚀、易成形加工、记忆回复温度范围宽、形变量大、保温和绝缘性能好、价格便宜等优点。因此它在很多领域具有潜在的应用价值和广泛的应用前景，目前已经作为异型管接合材料、外科手术固定材料、缓冲材料、包装材料、火灾报警器以及涂料等在医疗、制造、包装、建筑以及农业能源等领域中得到广泛应用及开发，其经济效益和社会效应显著，是目前形状记忆材料中研究和开发最为活跃的领域。

近年来，将介晶基元引入到形状记忆材料中格外引人注意。介晶基元的引入提高了形状记忆聚合物的回复应力，改善了回复效果，可望在航空航天和生物医用领域获得潜在的应用。Pattrick T.Mather等首次合成了一种具有形状记忆效应的近晶C型液晶弹性体。Hiraoka等报道了单畴手性近晶相的液晶弹性体的双轴形状记忆效应。在国内，李德利、周其凤等研究了甲壳型液晶聚合物纤维的形状记忆效应。申请号为201110305569.5的中国发明专利及申请号为201010203910.1的中国发明专利申请公开了联苯型液晶环氧树脂和普通环氧树脂的复合材料和带支链的液晶环氧树脂并研究了其形状记忆效应，其产品具有较好热力学性能和形状记忆性能。

但从目前研究看形状记忆液晶环氧树脂存在成本较高，液晶环氧单体熔点较高，加工困难。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述制备方法获得的侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂。

本发明的再一目的在于提供上述制备方法获得的侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：

(1)取0.1～100质量份3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二缩水甘油醚和0.1～100质量份3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联苯二缩水甘油醚，然后根据3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二缩水甘油醚和3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联苯二缩水甘油醚的配比加入化学计量的胺类固化剂，或是加入酸酐类固化剂和固化促进剂，将加入的胺类固化剂、或是酸酐类固化剂和固化促进剂溶于易挥发溶剂中，得到混合液；

(2)将步骤(1)制得的混合液倒入模具中，抽真空至恒重，待易挥发溶剂挥发完全，分段固化，开模，得到所述侧基取代联苯型形状记忆液晶环氧树脂。

优选的，所述的3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二缩水甘油醚结构式如式(1)所示：

其具体制备方法如下：

(a)将原料6-叔丁基邻甲苯酚30g溶于40gN,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，升温到90℃，缓慢滴加(10min滴完)质量分数40％的高碘酸水溶液50g，当体系中有大量气泡产生，沉淀生成时，撤去热源，继续搅拌0.5h，反应的产物水洗沉淀去除杂质，再用50℃NaOH水溶液洗涤，抽滤，50℃真空干燥，得到3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二醌；

(b)将步骤(a)制得的3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二醌20g溶于80℃的100mL工业酒精中，添加无机还原剂连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)15g和20mL水，反应时间2h，产物分离提纯为加入1L冰水冷却沉淀，过滤，50℃真空干燥，得3,5’-二叔丁基-5,3’-二甲基联苯二酚；