[发明专利]一种生物基阻燃性呋喃环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于羟甲基糠醛衍生制备得到呋喃环氧树脂单体制备阻燃性呋喃环氧树脂及其制备方法，属于高分子化合物技术领域。制备方法具体为将不同结构的呋喃环氧树脂单体与不同类型固化剂热熔混合均匀后，注模后升温固化，可以得到性能优越的阻燃性呋喃环氧树脂。本方法直接采用本体固化方法，操作流程简单，固化时间较短，所得生物环氧树脂聚合物材料性能优异。

技术领域

本发明属于高分子化合物技术领域，具体涉及一种生物基阻燃性呋喃环氧树脂及其制备方法。

背景技术

环氧树脂聚合物通常是经由环氧树脂单体材料与固化剂交联聚合而成，在涂料、胶粘剂胶粘剂和电子电器行业、多组分复合材料以及工程技术研究领域中应用较广。整体上由于环氧树脂聚合物脆性较大、易燃等特性很大程度上限制了其在特殊行业中的应用。传统阻燃材料主要是通过加入特定助剂类阻燃剂的方式解决上述阻燃问题，常用的阻燃剂主要包括卤素类助燃剂和含磷阻燃剂。卤素类阻燃剂类材料抗紫外稳定性降低，高温条件下也容易产生大量烟雾和毒害性有毒气体；而含磷阻燃材料的耐热性差、相容性不理想，燃烧时往往有滴落物。因此无法满足阻燃与环保方面的要求。

2013年专利CN103435780A公开了一种磷溴复合阻燃环氧树脂的制备方法，将双酚A环氧树脂、四溴双酚A和催化剂等物料经过4～5小时的回流反应制得产物料液；所得物料减压蒸馏除去溶剂后将粗产物经120～140℃下继续反应3～4小时，即得磷溴复合阻燃环氧树脂。所得磷溴复合阻燃环氧树脂阻燃效果好，不足之处在于高温下容易产生毒害气体。由于呋喃基化学品的快速发展，2017年专利CN108164689A将反应型含磷阻燃剂引入到2，5-呋喃二甲酸类呋喃基聚酯主链上，得到的阻燃共聚呋喃基聚酯，且添加量少，对基体聚酯性能影响小，可以达到较为持久的阻燃效果。

基于生物基功能材料的发展，全生物基阻燃材料的研究也初步得到了推进。2017年专利CN108192078A公开了一种全生物基阻燃环氧树脂，它是利用没食子酸上的活性基团引入环氧基团得到生物基环氧单体，替代一般工业上使用的双酚A环氧树脂DGEBA，且其与一种活性较高的生物基固化剂二糠胺在一定条件下混合固化，制得带有阻燃性能的全生物基环氧树脂制品。该种环氧树脂生物来源广泛，绿色环保，反应过程较为简单，且阻燃性能良好。

2014年以来，生物基呋喃类环氧树脂的制备也到的较快的发展，但整体上对其阻燃性能的研究相对较少。因此，通过可再生糖基呋喃类化合物的深入开发，制备具有阻燃效果的环氧树脂材料，具有良好的研究何应用价值，也是生物基材料功能化转化应用研究的热点方向之一。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种具有阻燃效果的生物基呋喃环氧树脂材料，并提供该材料的制备方法。

为达到该目的，本发明采用的技术方案如下：

一种生物基阻燃性呋喃环氧树脂，属于ABC型网状聚合物，

其中，A为A1或A2，

其中，A1、A2、B、C的结构单元分别为：

其中，所述的网状结构具有式I或式II所示的重复单元结构：

其中，m为2～1000，n为2～1000，o为2～1000，

其中，R为式III或式IV所示，

其中，根据微型燃烧量热法测得生物基阻燃性呋喃环氧树脂的最大热释放速率为110W/g～230W/g，