[发明专利]一种松香基环氧单体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种松香基环氧单体及其制备方法和应用，所述松香基环氧单体，包括原料：丙烯海松酸6～8份；环氧氯丙烷15～22份。所述松香基环氧单体的制备方法，包括：将丙烯海松酸和环氧丙烷在110～130℃下反应2～5h；将反应降温至70～90℃后，加入氢氧化钠，继续反应2～5h得到所需化合物。所述的松香基环氧单体在制备环氧固化树脂中的应用方法，包括：将桐油、甲醇在碱性条件下反应得到桐酸甲酯；将桐酸甲酯、马来酸酐、催化剂、阻聚剂反应得到TMA；将松香基环氧单体、TMA、2‑乙基‑4‑甲基咪唑混合均匀后固化。通过松香基环氧单体与TMA的反应，得到了全生物基环氧固化树脂，在满足绿色、安全以及可持续性的同时，还扩宽环氧树脂的可应用领域。

技术领域

本发明涉及一种松香基环氧单体及其制备方法和应用，属于天然资源改性和利用技术领域。

背景技术

随着环保压力增大以及石油资源的枯竭，生物基高分子材料得到人们的广泛关注(Schneiderman,D.K.；Hillmyer,M.A.50th anniversary perspective:there is a greatfuture in sustainable polymers.Macromolecules 2017,50(10),3733-3749.)。环氧树脂是在各行各业使用最广泛的高分子材料之一，然而环氧树脂原料来源主要依赖石化资源，而且使用最多的双酚A型环氧树脂对人体有害，限制了环氧树脂在健康领域的应用(Huang,K.；Zhang,P.；Zhang,J.；Li,S.；Li,M.；Xia,J.；Zhou,Y.Preparation of biobasedepoxies using tung oil fatty acid-derived C21 diacid and C22 triacid andstudy of epoxy properties.Green Chemistry 2013,15(9),2466.)。生物质基材料具有来源广泛、安全无毒以及可持续性，因此利用生物质开发环氧树脂成为了替代石化基环氧树脂途径之一。

松香是我国主要林产品之一，年产量在40～80万吨之间，居世界第一位。松香的氢化菲环结构赋予其脂肪环和苯环的分子硬度，因此松香作为石化产品的替代品在高分子材料领域得到了广泛应用。松香衍生物(富马海松酸、丙烯海松酸、马来海松酸等)作为环氧固化剂，能够明显提高材料的热稳定性、机械性能等(Liu,X.；Xin,W.；Zhang,J.Rosin-basedacid anhydrides as alternatives to petr℃hemical curing agents.GreenChemistry 2009,11(7),1018.)。然而，利用松香制备环氧单体替代双酚A型环氧树脂使用鲜有报道。因此，利用松香开发生物基环氧树脂具有绿色、安全以及可持续性，并且能够扩宽环氧树脂应用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种松香基环氧单体及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种松香基环氧单体，包括如下重量份的原料：

丙烯海松酸6～8份；

环氧氯丙烷15～22份。

同时，本发明还提供了一种松香基环氧单体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯海松酸和环氧丙烷在110～130℃下反应2～5h；

(2)将反应降温至70～90℃后，加入氢氧化钠，继续反应2～5h得到所需化合物。

进一步地，所述步骤(1)中的反应温度为117℃，反应时间为3h；所述步骤(2)中的反应温度为80℃，反应时间为3h。

本发明还提供了一种松香基环氧单体在制备环氧固化树脂中的应用。

本发明的一种松香基环氧单体在制备环氧固化树脂中的应用方法，包括以下步骤：