[发明专利]一种环氧大豆油马来酰亚胺及其制备方法和应用

说明书

一种环氧大豆油马来酰亚胺及其制备方法和应用，将环氧化大豆油、马来酰亚胺基烷基酸、阻聚剂、催化剂和良溶剂加入反应器中，在N₂气氛下，在80‑150℃下反应4‑15小时后，将反应液倒入5倍反应体系体积的乙醚中，然后将混合物离心，收集上清液旋蒸除去乙醚和溶剂，得到最终产物。本发明不同于其他的交联剂，该新型的交联剂具有环氧基和马来酰亚胺基两种可反应基团，固化过程中可形成双固化交联网络结构，可显著提高材料的机械性能和韧性，拓宽了环氧大豆油的应用领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种环氧大豆油马来酰亚胺及其制备方法和应用。

背景技术

随着石油化石资源的日益消耗以及对环境污染的日益关注，利用可再生资源制备高分子材料已经成为当今科学家们研究的重点。环氧树脂材料作为一种重要的高分子材料，因其优异的机械性能，良好的介电性能，较好的稳定性，以及稳定的耐溶剂性能，已经广泛应用于涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等领域。大豆油作为一种可再生资源，具有分布广泛，储量丰富，生物可降解等优点。天然的大豆油中的脂肪酸链含有较高的不饱和度，利用大豆油中碳碳不饱和键，研究人员对其进行改性，得到环氧大豆油。目前，环氧大豆油因其所具有的优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性，良好的机械强度、耐候性及电性能，已经被广泛的应用于制备环氧树脂材料并应用于众多的领域。

关于环氧大豆油的改性方法中，主要包括采用丙烯酸类单体改性、聚氨酯改性及生物降 解聚酯改性等手段。在这些改性方法中普遍存在改性过程复杂，改性后环氧大豆油本身所具有的优异特性变差等问题，并且采用以上方法改性的环氧大豆油仅仅存在一种可反应基团。因此寻求一种环氧大豆油新的便捷的改性方法，制备同时具有两种或两种以上可反应基团的改性环氧大豆油变的非常必要。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种环氧大豆油马来酰亚胺及其制备方法和应用，制备的环氧大豆油马来酰亚胺可作为一种新型的环氧树脂交联剂，降低了固化温度，使制备过程更加便捷高效，从而扩大了环氧大豆油的应用领域。

技术方案：一种环氧大豆油马来酰亚胺，结构如下

其中，n=3-11。

上述环氧大豆油马来酰亚胺的制备方法，步骤为：将环氧化大豆油、马来酰亚胺基烷基酸、阻聚剂、催化剂和良溶剂加入反应器中，其中环氧化大豆油与马来酰亚胺基烷基酸的摩尔比为1:（0.5-2），阻聚剂占马来酰亚胺基烷基酸质量的0.2%-0.7%，催化剂占马来酰亚胺基烷基酸质量的0.5%-1.5%，在N₂气氛下，在80-150℃下反应4-15小时后，将反应液倒入5倍反应体系体积的乙醚中，然后将混合物离心，收集上清液旋蒸除去乙醚和溶剂，得到最终产物。

优选的，上述马来酰亚胺基烷基酸为2-马来酰亚胺基乙酸、3-马来酰亚胺基丙酸、4-马来酰亚胺丁酸、5-马来酰亚胺戊酸、6-马来酰亚胺己酸、11-马来酰亚胺基十一酸、4-马来酰亚胺基苯甲酸、4-马来酰亚胺基马尿酸中的任一种。

优选的，上述阻聚剂为对苯二酚或甲基氢醌。

优选的，上述催化剂为四丁基溴化铵、4-二甲氨基吡啶或三苯基膦。

优选的，上述良溶剂为甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷或N，N-二甲基甲酰胺。

优选的，上述环氧化大豆油与马来酰亚胺基烷基酸的摩尔比为1:2，阻聚剂占马来酰亚胺基烷基酸质量的0.5%，催化剂占马来酰亚胺基烷基酸质量的1 %。

上述环氧大豆油马来酰亚胺在制备环氧树脂交联剂中的应用