[发明专利]含硅苯撑结构的生物基环氧树脂、组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)常压下将丁香酚、环氧氯丙烷、固体碱和第一催化剂混合，在-20～0℃ 低温条件下搅拌1～2小时，然后升温至60～100℃ 反应1～10小时，过滤并旋蒸除去杂质得到环氧化丁香酚；

(2)将所述环氧化丁香酚、1，4-二(二甲基硅烷基)苯与第二催化剂混合，经反应制备得到含硅苯撑结构的生物基环氧树脂；

其中，所述第一催化剂为固载有四甲基溴化胺和苄基三乙基氯化铵混合物的介孔分子筛；

所述第一催化剂的制备包括如下步骤：

(a)将介孔分子筛浸泡在硅烷偶联剂-醇溶液中，使用高超声速分散机处理混合的悬浊液0.5～1小时，后使用超声波细胞粉碎机继续处理1～3小时至水解完全后取出烘干，得到改性介孔分子筛；

(b)将所述改性介孔分子筛与所述四甲基溴化胺和所述苄基三乙基氯化铵水溶液混合，通过蒸发将水分除干，剩余物质置 于超声波振荡器中，在70～110℃ 处理0.1～0.5小时；

在步骤(a)中，

所述介孔分子筛为SBA-15；所述硅烷偶联剂-醇溶液由硅烷偶联剂和无水乙醇按(1～5)：100的质量比混合得到；

所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和(N-(β-氨乙基))-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；

所述介孔分子筛与所述硅烷偶联剂-醇溶液的质量比为1：(2～200)；

所述第二催化剂为均相过渡金属催化剂，选自铂、钯、铑、镍及其有

机金属络合物中的至少一种；

所述含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的结构通式如式I-1所示：

2.根据权利要求1所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，

所述四甲基溴化胺和所述苄基三乙基氯化铵水溶液的浓度为10～1200g/L；

所述四甲基溴化胺和所述苄基三乙基氯化铵的质量比为1：(1～5)；

所述四甲基溴化胺和所述苄基三乙基氯化铵水溶液中溶质总质量与所述介孔分子筛的质量比为1：(0.01～5)。

3.根据权利要求1所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，氮气保护下，将所述环氧化丁香酚、所述1，4-二(二甲基硅烷基)苯和所述第二催化剂加入溶剂中，并在室温下搅拌20～40min后，升温到60～100℃ 反应2～4小时，反应结束后在反应体系中加入适量的吸附剂，在室温下搅拌30min，后静置1～2小时吸附催化剂，再将体系高速离心除去沉淀，最终旋蒸得到含硅苯撑结构的生物基环氧树脂。

4.根据权利要求3所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、甲醇、丙酮、四氢呋喃中的至少一种，所述溶剂的用量为反应物总质量的2～5倍。

5.根据权利要求3所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述吸附剂为氧化铝、活性炭、石墨、聚丙烯酰胺、碳分子筛中的至少一种，所述吸附剂的用量为反应物总质量的0.1～5倍。

6.根据权利要求1所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，所述环氧化丁香酚与1,4-二(二甲基硅烷基)苯摩尔比为2：1。

7.一种含硅苯撑结构的生物基环氧树脂，其特征在于，利用如权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备。

8.一种环氧树脂组合物，其特征在于，包括如权利要求7所述的含硅苯撑结构的生物基环氧树脂、固化剂以及固化剂促进剂。

9.一种根据权利要求8所述的环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

将所述环氧树脂组合物中的各原料混合；

依次经80～110℃ 固化0.5～2.0小时、130～150℃ 固化1～3小时和160～180℃ 固化0.5～1.5小时。