[发明专利]一种没食子酸基硫醇及其形状记忆聚合物的制备方法和应用

说明书

本发明属于高分子材料领域，公开了一种没食子酸基硫醇及其形状记忆聚合物的制备方法和应用。本发明首先将没食子酸、缚酸剂和溶剂混合，加入3‑溴丙烯，升温反应22～26h后制得中间产物；然后上述中间产物、硫代乙酸和光引发剂在200～500W高压汞灯下照射20～60min制得中间产物；最后上述中间产物和氢氧化钠‑甲醇溶液反应7～9h，得到没食子酸基硫醇。本发明将没食子酸用于巯基‑环氧聚合物原材料，对于拓宽天然多元酚类产品应用和提高其附加值，将具有积极的借鉴价值；将生物基巯基‑环氧聚合物用于形状记忆材料，对于扩充形状记忆材料种类和替代石油基的同类产品，具有积极的推动作用。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种没食子酸基硫醇及其形状记忆聚合物的制备方法和应用。

背景技术

形状记忆聚合物(SMP)是一种可以在永久形状和一种临时形状之间可逆转换的智能材料，这个转换需要外力和刺激(包括温度、光、电和pH的变化等)的共同作用。其中，热致SMP把温度变化作为刺激，而且因为其易于加工的特性而被广泛研究和应用在纺织品、电子产品和医疗器械上。有研究表明，聚合物网络的均匀性越高，其形状记忆性能越好。而点击反应由于其不需溶剂、高转化率和原子经济性等特性，利用此反应制备的聚合物通常具有很好的均匀性。因此，利用点击反应来制备具有高形状记忆性能的聚合物被科学家所关注。其中，巯基-环氧反应是一种非常特别的点击反应，它可以在一步中同时生成硫醚键和羟基，而且巯基-环氧交联网络显示出很好的形状记忆性能。

由于石油资源的价格波动频繁以及人们对于环保的日益关注，从可再生的生物资源中开发生物基材料替代石油基材料已经迫在眉睫。另外，“使用可再生资源”是绿色化学中的一条重要原则。很多可再生资源已经被开发用于生物基材料，例如木质素、糖、萜烯、天然多元酚和植物油。其中，没食子酸属于天然多元酚，具有刚性苯环、一个羧基和三个酚羟基。没食子酸的高官能度使它易于改性成为热和机械性能优异的生物基环氧树脂。

公开号为CN106478980A的中国发明专利发明了一种基于巯基-环氧点击聚合反应的杂化多孔整体材料的制备方法，其将含有多环氧官能团的多面体寡聚倍半硅烷试剂、多巯基交联剂、致孔溶剂、致孔剂和催化剂混合，超声溶解，然后在一定温度下发生巯基-环氧点击聚合反应，一步制得有机-无机杂化多孔整体材料。公开号为CN107438642A的中国发明专利发明了一种具有硫醇-环氧树脂基体的量子点制品，基体制剂抵抗水和/或氧气的侵入，同时在老化时还提供可接受的颜色稳定性。公开号为CN107141446A的中国发明专利发明了一种氨基甲酸酯改性硫醇类环氧固化剂及其制备方法和应用，该方法将含巯基五元环碳酸酯和多元胺一步开环反应制得，可有效增加固化剂的柔韧性和机械性能。以上几种发明虽然都利用了巯基-环氧反应，但其原料均来源于不可再生的石油资源，没有涉及到以没食子酸作为原料的巯基-环氧聚合物，以及这种聚合物的形状记忆性能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种没食子酸基硫醇。

本发明的另一目的在于提供上述没食子酸基硫醇的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述没食子酸基硫醇在制备形状记忆材料中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述的没食子酸基硫醇的形状记忆聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述形状记忆聚合物的制备方法。

本发明的再一目的在于上述形状记忆聚合物在纺织品、电子产品和医疗器械上的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种没食子酸基硫醇，其结构式如下所示：

一种上述的没食子酸基硫醇的制备方法，包括以下步骤：