[发明专利]一种异香兰素环氧树脂单体在制备含硅聚合物中的应用

说明书

本发明公开了一种新型异香兰素环氧树脂单体在制备含硅聚合物中的应用，将式Meng‑yangIE所示的异香兰素生物基环氧树脂单体，与式D、式E或式F所示的有机硅多胺固化剂混合，熔融，固化，即得含式Meng‑yangIE所示的异香兰素生物基环氧树脂单体的含硅聚合物。本发明首次使用生物基异香兰素为原料制备相应的环氧树脂单体材料，该树脂单体的合成步骤简单，反应过程的转化率高，且来源广泛，绿色化程度高，产品生物安全性高。另外，本发明通过异香兰素环氧树脂单体聚合得到的生物基环氧树脂结构新颖，且所得到的生物基环氧树脂聚合物材料具有较低的固化加工工艺温度和良好的耐热性(起始分解温度～300.8℃)。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种新型异香兰素环氧树脂单体在制备含硅聚合物中的应用。

背景技术

热固性环氧树脂是目前塑化材料中应用较多的一种，相对于热塑性材料而言，热固性材料具有更好的使用温度，基于固化剂的高度交联作用，形成的树脂材料，具有优异的力学性能、热学性能及耐腐蚀性能等，因此在涂料、胶粘剂和电子电器行业、多组分复合材料以及工程技术研究领域中应用较广。

环氧树脂全球的每年现在超过100亿美元的使用量意味着市场对树脂的需求急剧增加，但是市场份额的扩大化根本上也引起市场对原材料的消耗，基于石油资源为基础的传统环氧树脂材料的发展根本上存在较为严重的市场瓶颈，与此相关的问题也包括资源的过渡开发和环境伴生的污染问题。具有代表性地，双酚A环氧树脂市场份额最大，但是由于双酚A类树脂对人体生殖健康存在消极影响，已被美国联邦药物管理局明令禁止用作婴儿配方奶粉的包装材料，其相应的禁用领域也在逐步拓宽，因此，广泛地开发安全性相对较高的生物质环氧树脂，在高性能、高生物安全性等方面以代替石油资源的环氧树脂，代表着可持续发展着眼于当下，放眼于未来。

目前文献专利资料中报道环氧树脂除了一些仍然依托于石油资源的特殊功能性的环氧树脂外，也出现了较多的生物质资源为基础环氧树脂材料。期初出现的主要是依赖大量生产的植物油类不饱和烯烃化合物环氧化得到，但是此类环氧树脂在商业化过程中由于链结构的特性使得其更适合用作油漆类产品，主要原因还在于链结构的太长导致刚性缺失。正是由于上述原因，现在也已近大量出现了基于其他含有刚性生物质材料为基础的环氧树脂材料，如腰果酚、白藜芦醇、香兰素和木质素等结构。除此之外，也有一些半刚性的环状生物质结构如山梨醇和异山梨醇等为骨架结构的环氧单体。由此可见，现阶段基于生物基来源的环氧树脂材料单体正在逐步得到了发展，但是基于生物基异香兰素构建新型的单体结构研究基本没有报道。为此本专利旨在构建相应新型单体，并初步以此为原料，构建一类含有机硅的环氧树脂材料。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种异香兰素生物基环氧树脂单体。

本发明还要解决的技术问题是提供上述异香兰素生物基环氧树脂单体的制备方法。

本发明还要解决的技术问题是提供含上述异香兰素生物基环氧树脂单体的含硅聚合物。

本发明进一步要解决的技术问题是提供上述含异香兰素生物基环氧树脂单体的含硅聚合物的制备方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一种如式Meng-yangIE所示的异香兰素生物基环氧树脂单体。

为了解决上述第二个技术问题，本发明公开了上述异香兰素生物基环氧树脂单体的制备方法，反应路径如图1所示，包括以下步骤：

S1：将式A所示的异香兰素与碱性溶液反应得到含异香兰素碱盐的反应液，所得反应液在经过酸化条件下酸析得到中间体B；

S2：中间体B与环氧氯丙烷、碱性溶液和相转移催化剂反应，得到式Meng-yangIE所示的异香兰素生物基环氧树脂单体；