[发明专利]一种基于天然产物丁香酚的高折光指数光学树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于天然产物丁香酚的高折光指数光学树脂及其制备方法，属于有机高分子技术领域。该单体是一种基于丁香酚制备的树脂，用于光学镜片。以膦腈环为核心得到的星型分子，具有一定的阻燃性，加之丁香酚中的苯环结构，提高了聚合物的稳定性，力学性能，使用前景更加广泛；环硫基团开环聚合后得到的高分子折射率提高，又未引入联苯结构而导致色散程度增加。

技术领域

本发明属于光学树脂合成领域，具体涉及一种丁香酚衍生物环硫树脂及其制备方法。

背景技术

传统的光学树脂材料如：PMMA(1.492)、PCR-39(n＝1.50)等折射率有限，而提高光学材料的折射率可以降低材料的曲率、厚度、质量，有利于光学材料向轻量化、微型化发展，也有利于其在光学研究、光学器件等领域扩大应用范围。

聚合物光学性能与分子结构相关。一种提高光学树脂折光指数的方法就是引入硫元素。硫原子不仅具有高的摩尔折射度，而且具有较低的色散和密度，有利于均衡物理化学性能和其他光学性质。含硫光学树脂包括含多硫醚、硫砜、含硫聚酰亚胺类和聚氨酯类光学树脂等。其中高折射率环硫树脂是目前比较热门的一个研究方向。其结构中拥有环硫基团，与环氧型树脂相比，其反应活性更大，可以低温固化且固化速率快，有更高的折射率，而且随着硫含量的增加，折射率越大。

一种方式是以均三甲苯以原料，合成1，3，5-环硫丙基巯甲基苯，其折射率为1.662，阿贝数为46，聚合后得到折射率为1.671，阿贝数为31的透明薄膜。

一种方式是以二烯丙基双酚A与环氧氯丙烷得到烯丙基型双酚A环氧树脂再与硫氰化钾反应得到部分环硫化的环氧/环硫树脂。

一种方式是是等通过双酚A环氧化合物与硫脲反应得到一种双酚A环硫树脂，环硫环氧质量比为1：3时折射率达到1.65。

但是上述方法，研究原料均来源于石油化工资源，该资源均不是再生资源。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供种利用天然产物丁香酚(Eu)来合成高折射率环硫树脂单体(HECP-ES)的方法。。

本发明的技术方案如下：

一种基于天然产物丁香酚的高折光指数光学树脂(HECP-ES)，其特征在于，其结构式为：

其中

一种基于天然产物丁香酚的高折光指数光学树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将六氯环三膦腈、无水碳酸钾溶于适当溶剂，滴加入丁香酚完毕后，在N₂保护下加入催化剂加热搅拌反应；反应完成后冷却过滤，母液旋蒸浓缩然后在碳酸钾水溶液中沉淀，得到粗产品；用乙醇二氯甲烷混合溶剂重结晶得到六丁香酚氧基环三磷腈(HECP)；反应方程式如下所示：

S2、将得到的六丁香酚氧基环三磷腈环氧化；将第一步产物(HECP)溶于二氯甲烷，冰水浴下分批加入间氯过氧苯甲酸，反应完毕后过滤，母液通过碳酸钾溶液饱和食盐水洗涤；分液后有机层用干燥的无水硫酸钠干燥过夜；过滤后滤液旋蒸得到丁香酚环三磷腈环氧化物(HECP-EO)；反应方程式如下：

其中n＝1，2，3，4，5，6。

S3、丁香酚环三磷腈环氧化物(HECP-EO)环氧环硫转换得到目标环硫单体；将丁香酚环三磷腈环氧衍生物(HECP-EO)、硫代试剂、溶剂混合，在恒定温度下搅拌反应；反应完成后再经过分离得到丁香酚环三磷腈环硫衍生物(HECP-ES)，即得到丁香酚的高折光指数光学树脂单体；反应方程式如下：

上述结构通式中n＝1，2，3，4，5，6。