[发明专利]一种基于丁香酚的多官能团不饱和单体、制备方法及其应用

说明书

技术领域

发明涉及不饱和聚酯树脂用聚合物单体，具体涉及一种基于丁香酚的多官能团不饱和单体、制备方法及其应用。

背景技术

近百年来由于石油化工行业的蓬勃发展，使得石油产品的应用日益广泛。由石油产生的各种产品及其衍生物给人们的生活和生产带来了极大的便捷，带动了社会的发展和人类文明的进步，但是与此同时带来的各种环境问题同样不容忽视。与此同时，石油资源是一种不可持续、不可再生的资源，伴随着其储量的日益枯竭，必然会造成来源于石油的高分子材料成本的不断提高。最近，在保护环境、降低生产成本与节约石油资源的压力下，环境友好、以可持续资源为原料的生物基高分子材料的研究和开发利用越来越受到人们的重视。生物基高分子材料以可持续资源为其主要生产原料,使得制造高分子行业减少了对石油化工原料的消耗,同时也减少了高分子材料在生产过程中对环境的污染,因此生物基高分子材料具有保护环境和节约石油资源的双重功效,是当前高分子材料的一个重要发展方向。丁香酚是一种天然含苯环无毒的生物基来源化合物，有着广泛的应用前景，基于丁香酚的生物基多官能团不饱和单体的设计能够使得丁香酚基化合物在制备高分子材料中得到广泛应用。

点击化学(Click chemistry)，是由化学家巴里·夏普莱斯(K B Sharpless)在2001年引入的一个合成概念，主旨是通过小单元的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳-杂原子键(C-X-C)合成为基础的组合化学新方法，可通过点击反应来简单高效地获得分子多样性。

到目前为止，现有技术中还未见通过点击化学和环氧开环反应利用丁香酚制备丁香酚基多官能团不饱和单体的文献和专利报道。

发明内容

本发明提供了一种基于丁香酚的多官能团不饱和单体、制备方法及其应用，该生产方法产率高，工艺简单；基于丁香酚的多官能团不饱和单体制备的聚合物在强度、模量、抗蠕变、柔韧性等方面具有优良的力学性能，同时具有较高的玻璃化转变温度和热变形温度。

一种基于丁香酚的多官能团不饱和单体，具有式Ⅰ结构：

其中Y为C_1-6的烃基；Z为烯烃烷基；n为1-3的整数。

本发明提供的基于丁香酚的多官能团不饱和单体结构中可引入较多活性官能团，有助于提高聚合物的交联度，提高聚合物的玻璃化转变温度和热变形温度；单体(指本发明的基于丁香酚的多官能团不饱和单体)结构中含有的丁香酚骨架赋予聚合物良好的力学性能和热学性能，大量柔性键有助于提高聚合物的强度、模量、抗蠕变、柔韧性等性能。

式Ⅰ结构化合物中，烯烃烷基基团通过醚键或酯键(单元或多元)枝接至丁香酚母核中，所述的烯烃烷基基团中含有烯键且通过饱和碳与丁香酚及羧酸的氧相连。

作为优选，式1结构中，Z优选为n为1或2。

优选地，本发明中，基于丁香酚的多官能团不饱和单体具有式Ⅱ或式Ⅲ结构：

其中R为C_1-6的烃基。

作为优选，式Ⅱ中，所述R为C_1-6烷基或苯基。

式Ⅱ结构中，R为C_1-6的饱和碳链或苯基。如R为CH₂、C₂H₄、C₃H₆、C₄H₈、C₅H₁₀、C₆H₁₂或C₆H₄。不同的R对聚合物的力学和热学性能产生不同的影响。

本发明还提供了一种基于丁香酚的多官能团不饱和单体的制备方法，包括以下步骤：

步骤a)：丁香酚与巯基羧酸在紫外灯和催化剂共同作用下，发生点击化学反应，得到丁香酚-巯基羧酸化合物；

步骤b)：丁香酚-巯基羧酸化合物与烯烃环氧化合物发生环氧开环反应，得到基于丁香酚的多官能团不饱和单体。