[发明专利]一种可降解自交联超支化环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超支化环氧树脂及其制备方法技术领域，具体涉及一种可降解自交联超支化环氧树脂及其制备方法。

背景技术

超支化环氧树脂的合成研究起源于1993年(PCT国际申请专利WO9317060)揭露了以二羟甲基丙酸为原料、三羟甲基丙烷与环氧氯丙烷反应可合成粘度较高的脂肪族含硫超支化环氧树脂。本申请的发明人(张道洪)以偏苯三酸酐、一缩二乙二醇为主要原料制备的超支化环氧树脂的粘度低，但是耐热性不高(European Polymer Journal,2006,42(3):711-714)。本申请的发明人也发明了耐热温度高的氮杂环超支化环氧树脂和硅骨架超支化环氧树脂(ZL200910029024.9、ZL200910029026.8、ZL200910062871.5、ZL201010224451.5)。这些报道的超支化环氧树脂的制备工艺通常需要加入大量的有机溶剂，反应完成后大多工艺都需要水洗步骤，对环境有一定污染，此外所报道的含硫超支化环氧树脂的制备技术(酯化反应、硅氢加成反应、接枝反应、基团转移聚合反应)的效率偏低、产率不高、反应时间长能耗大，固化时温度高、时间长。为此本申请的发明人发明了利用硫醇-烯烃点击反应制备含硫环氧树脂(ZL201310091452.0)和含硫超支化环氧树脂(ZL201210566173.0)的工艺技术，提高了制备效率。目前所有工艺技术制备的环氧树脂、超支化环氧树脂，经固化后都是三维网状结构，内部的化学键(碳碳键、碳氧键)难于降解、回收循环再利用，废旧环氧树脂产物对环境污染严重且制约环氧树脂行业的可持续性发展技术。因此开发工艺简单、可降解自交联超支化环氧树脂的制备技术是解决目前该领域存在的问题的根本途径。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种新的可降解自交联超支化环氧树脂(DHEP)，其结构式如下：

式中，R₂＝-C₆H₄-(苯环对位、间位或邻位取代)、-C₆H₄OC₆H₄-(苯环均为对位取代)、-C₆H₄-CH₂-C₆H₄-(苯环均为对位取代)或者-C₆H₄-C(CH₃)₂-C₆H₄-(苯环均为对位取代)；R₃＝-CH₂(CH₂)_j-(j＝1、2、3、4或5)或者-CH₂CH₂(OCH₂CH₂)_k-(k＝1、2、3、4或5)；R₄＝-C₆H₃-(苯环间位取代)；R₅＝-C₆H₃(CH₃)-(苯环间位取代)；

i＝1、2、3或4；m₁+m₂＝6、12、24或48；n₁+n₂＝1、2、3、4、....23或24，n₁<m₁，n₂<m₂，且n₁+n₂≤(m₁+m₂)/2，n₁、n₂、m₁和m₂均为非负整数。

本发明的另一个目的在于提供了一种前述结构式的可降解自交联超支化环氧树脂的制备方法，其全过程的反应式如下所示：

式中n＝n₁+n₂，m＝m₁+m₂。

为了对上述全过程的反应式做进一步的阐述，该制备方法的具体步骤如下：