[发明专利]一种多元固化型生物基苯并噁嗪单体及其制备方法

说明书

本发明属于热固性树脂技术领域，涉及一种基于多元固化型生物基苯并噁嗪单体及其制备方法，制备步骤为：将白杨素、胺类化合物、多聚甲醛混合反应，在80‑110℃反应2‑4h，得到白杨素基苯并噁嗪中间体产物；其次，将白杨素基苯并噁嗪中间体、溴代化合物、碳酸钾，加入有机溶剂中，反应1‑18h，除去溶剂后进行水洗干燥后得到目标产物。本发明的优点是在树脂单体中引入至少三种可交联反应基团，有效降低树脂的固化温度，提高其可加工性，并显著提高树脂的交联密度。通过改变引入功能基团，可制备出综合性能优异的树脂产品，适用于高端聚合物基复合材料的制备。

技术领域

本发明涉及一种热固性树脂及其制造方法，尤其涉及一种多元固化型生物基苯并噁嗪单体及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪树脂作为一种新型酚醛树脂，由于其优异的性能与巧妙的分子设计性使其可以赋予不同应用场景的特性，在电子封装材料、航空航天材料等领域具有广泛的应用前景。

随着石油资源愈来愈多的开发使用，对环境造成了不可磨灭的损害。科技发展的关注点也转移到了可持续发展上，利用生物基资源来替代石油资源已成为科技界和工业界共同努力的方向。发展高性能生物基苯并噁嗪成为苯并噁嗪发展的重中之重。

生物基苯并噁嗪的研究越来越细致，相比于传统石油醚基苯并噁嗪，仍然具有一定的缺陷。一般生物基苯并噁嗪由于其固化后缺乏致密的交联结构，使其热稳定性较弱。因此，提高单管能生物基苯并噁嗪的交联密度对苯并噁嗪树脂的发展具有重要意义。

有鉴于上述现有的生物基苯并噁嗪单体存在的缺陷，本发明人基于从事苯并噁嗪树脂设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，设计一种多元固化型生物基苯并噁嗪单体以及制备方法，使生物基苯并噁嗪树脂更具有实用性。由于白杨素具有碳碳双键结构，可进行热交联反应提高树脂的交联密度；此外，白杨素还具有一个受相邻酮基保护的酚羟基，因此合成的苯并噁嗪单体可保留酚羟基结构，再此中间体的基础上，在引入可交联反应性基团，从而更一步通过多元交联反应显著提高生物基苯并噁嗪树脂的交联密度，提高聚苯并噁嗪的热、力学性能。

发明内容

本发明提供了一种多元固化型生物基苯并噁嗪单体及其制备方法，主要提高生物基苯并噁嗪树脂的交联密度，从而显著提高热固性树脂材料的热稳定性。

本发明是采用如下方案实现的：

本发明的多元固化型生物基苯并噁嗪单体，具有如下结构的分子式：

式中，为下列结构中的任意一种：

式中，-O-R₂为下列结构中的任意一种:

作为优选的多元固化型生物基苯并噁嗪单体，树脂单体中含有至少三种可交联基团；在100-150℃温度范围内，单体粘度低于1Pa.s，固化峰值温度为170-220℃；所述多元固化型生物基苯并噁嗪单体进一步固化交联后得到的热固性树脂材料，玻璃化转变温度大于350℃，在惰性气氛800℃条件下残炭率为65-85％。

所述多元固化型生物基苯并噁嗪单体的制备方法，包括如下操作步骤：

步骤一：将白杨素、胺类化合物、多聚甲醛混合反应制备白杨素基苯并噁嗪单体，反应式如下：

式中，R₁-NH₂为下列结构中的任意一种：

式中，为下列结构中的任意一种：