[发明专利]糠醇衍生的双官能呋喃环氧树脂及其生产方法

说明书

根据本发明的各个实施方案，生产双官能呋喃环氧树脂(BFFE)的方法，可以通过使用生物基单官能呋喃原料生产BFFE，所述方法包括以下步骤：使糠醇、甲醛和酸碱混合物催化剂进行反应来合成BFFE原料；以及将表氯醇(ECH)、碱催化剂和溶剂添加到BFFE原料中来合成BFFE。

技术领域

本发明涉及衍生自糠醇的双官能呋喃环氧树脂(BFFE)及其生产方法，更具体地，涉及一种通过一锅反应由单官能糠醇生产BFFE的方法，以及使用该方法生产的BFFE。

背景技术

石油基聚合物树脂仍然作为材料广泛用于各种目的，比如塑料。例如，由于具有优异的粘合性、机械性能和耐化学性以及包括固化过程中低收缩率的优点，石油基双酚基环氧树脂广泛用于各种工业领域，诸如涂料、粘合剂、电气/电子学、土木工程等。使用这样的基于双酚的环氧树脂作为主要材料的化学品衍生自石油，因此，在其制备和使用过程中，会产生对人体有害的化学物质，比如环境激素。另外，当处置时，这样的石油基聚合物树脂例如通过排放大量的二氧化碳等温室气体而引起环境污染。另外，随着石油资源逐渐枯竭，近年来已对基于生物质的聚合物树脂的使用进行了广泛的研究。

作为生物基材料，在环氧树脂领域已经开发了使用生物材料的各种材料，例如山梨醇、丁二醇和大豆。然而，由于这些材料具有简单的脂肪族结构，在其结构中不含环结构，因此与现有的石油化学产品相比，其物理性能变差。

同时，由于生物环氧树脂在其结构上具有环，已对使用异山梨醇代替双酚A的异山梨醇环氧树脂进行了研究，并且研究表明，这种异山梨醇环氧树脂既环保又与基于石油化学产品的环氧树脂具有类似的性质。

相反，在呋喃环氧树脂的情况下，尽管存在为单官能呋喃环氧树脂的糠醇环氧树脂，但是双官能呋喃环氧树脂(以下称为BFFE)并不能商业购买获得。先前已经对基于双羟甲基呋喃(以下称为BHMF)的环氧树脂的制备进行了研究，但是该研究仅侧重于原料的环氧化并且不包括BHMF原料的生产，或BHMF原料的制造过程过于复杂因而在经济上不可行。因此，现有技术在商业批量生产BFFE方面面临各种局限性。

发明内容

技术问题

为了解决上述局限性，本发明的发明人由于对合成双官能呋喃环氧树脂(BFFE)的经济且高效的方法的持续研究开发了能够使用一锅反应由单功能原料合成BFFE原料的方法，并通过连续使用合成的BFFE原料经济地生产BFFE。

技术方案

根据本发明的各个实施方案的用于生产双官能呋喃环氧树脂(BFFE)的方法可包括通过使糠醇、甲醛和酸碱混合物催化剂反应来合成BFFE原料，以及通过向BFFE原料添加表氯醇(epichlorohydrin)(ECH)、碱催化剂和溶剂来聚合BFFE。

有益效果

通过本发明的各个实施方案，可以使用糠醇(其是生物质衍生的戊糖原料)容易地合成BFFE。根据本发明的各个实施方案的用于生产BFFE的方法能够通过使用易于在工业上获得的原料来简单且经济地生产BFFE，因此该方法具有显著的工业价值。根据本发明，由于可将生产BFFE的整个过程作为一锅反应进行，因此商业化的可能性很高。另外，由于可以使用来源于不可食用的生物质或废弃生物质的原料来生产BFFE，因此可以预期积极的环境影响，因为产生了低碳聚合物。

附图说明

图1是示出了根据本发明的各个实施方案的用于生产双官能呋喃环氧树脂(BFFE)的方法的过程的流程图。

实施本发明的最佳方式