[发明专利]一种生物基可降解超支化环氧树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种生物基可降解超支化环氧树脂，其特征在于，其具有结构式1、结构式2、结构式3和结构式4中任意一项所示的结构：

结构式1

结构式2

结构式3

结构式4

其中，R₁的结构如结构式5或结构式6所示：

结构式5

结构式6

R₂的结构如结构式7或结构式8所示：

结构式7

结构式8

R₃的结构如结构式9所示：

R₄的结构为-CH₂CH₂COO-、-CH₂CH₂CH₂O-或-CH₂C(CH₃)COO-中的任意一种；R₁、R₂和R₃之间的连接均为酯基结构，R₄结构的亚甲基与R₃结构的硫连接。

2.一种如权利要求1所述的生物基可降解超支化环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将2,5-呋喃二甲酸和2,5-呋喃二甲酸烷基酯中的任意一种与三羟基化合物依次加入到装有冷凝器、搅拌器、分水器和温度计的四颈烧瓶中，然后向所述四颈烧瓶内加入带水剂和酯化反应催化剂，在N₂气氛下加热至140-170℃搅拌反应10-20小时，直至所述四颈烧瓶内溶液的酸值低于10mgKOH/g后停止反应，并将所述四颈烧瓶内溶液降温至100-120℃；

其中，带水剂为甲苯、二甲苯、二氧六环、二甲基甲酰胺中的一种或多种的组合，S1中加入的带水剂的质量为加入的三羟基化合物的质量的2-10倍；

S2、向所述四颈烧瓶内加入巯基烷基酸，在N₂气氛下加热至100-120℃搅拌反应12-20小时，至分水器中无水产生时停止反应，并真空除去所述四颈烧瓶内的带水剂和过量的巯基烷基酸，再加入有机溶剂充分溶解，逐渐降至室温；

S3、向所述四颈烧瓶内依次加入光引发剂和乙烯基环氧化合物，并在室温条件下置于紫外灯下光照5-20分钟，所述紫外灯的功率为800-3000W，然后真空抽出所述四颈烧瓶内的有机溶剂和过量的乙烯基环氧化合物，即得到所述生物基可降解超支化环氧树脂；

其中，所述乙烯基环氧化合物为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚中任意一种或多种的组合。

3.如权利要求2所述的一种生物基可降解超支化环氧树脂的制备方法，其特征在于，S1中使用的2,5-呋喃二甲酸或2,5-呋喃二甲酸烷基酯与使用的三羟基化合物的摩尔比为1.05-1.35:1。

4.如权利要求2所述的一种生物基可降解超支化环氧树脂的制备方法，其特征在于，S1中三羟基化合物为三羟乙基异氰脲酸酯和三羟甲基丙烷中的任意一种或两种的组合，2,5-呋喃二甲酸烷基酯为2,5-呋喃二甲酸二甲酯、2,5-呋喃二甲酸二乙酯、2,5-呋喃二甲酸二丙酯、2,5-呋喃二甲酸二丁酯中的任意一种或多种的组合。

5.如权利要求2所述的一种生物基可降解超支化环氧树脂的制备方法，其特征在于，S1中酯化反应催化剂为对甲基苯磺酸、甲基磺酸、磷酸、钛酸四丁酯、乙酸锌和钛酸四丙酯中任意一种或多种的组合，且S1中加入的酯化反应催化剂的质量为S1中加入的三羟基化合物的质量的1.0-5.0％。

6.如权利要求2所述的一种生物基可降解超支化环氧树脂的制备方法，其特征在于，S3中光引发剂为二苯甲酮、对氨基苯丙酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮中任意一种或多种的组合，且S3中加入的光引发剂的质量为S1中加入的三羟基化合物的质量的0.2-2.5％。