[发明专利]一种端氨基聚合物-糠醛热固性树脂及其应用

说明书

本发明公开了一种端氨基聚合物‑糠醛热固性树脂，所述端氨基聚合物‑糠醛热固性树脂由三聚氰胺‑己二胺聚合物和糠醛混匀制得；其中三聚氰胺‑己二胺聚合物中三聚氰胺与己二胺的摩尔比为1:2.5~4.5；本发明热固性树脂具有优异的加工性能，采用浇注的方式进行成型，树脂无需打磨抛光即具有镜面光泽；经70‑90℃处理后呈现出柔性和延展性的半固化状态，可加工为任意形状，高温固化即得高力学强度的树脂；将热固性树脂应用在作为胶黏剂中，结果显示其对多种基材均有良好的胶合性能；其还能与粉状材料、短切纤维、纤维编织物等复合制得复合材料，总之，本发明端氨基聚合物‑糠醛热固性树脂合成工艺简单，成本低，适合工业化生产和市场推广应用。

技术领域

本发明涉及化学技术领域，具体涉及一种端氨基聚合物-糠醛热固性树脂的制备方法及应用。

背景技术

以糠醛为代表的生物质平台化合物由于其储备量丰富、价格低廉及可再生性受到无数研究者的青睐。糠醛是生产糠醇、呋喃、糠酸、糠胺和甲基呋喃有机物的重要的原料，其中糠醇可以用来制取各种性能的呋喃型树脂，例如糠醇树脂、呋喃脲醛树脂和呋喃酚醛树脂。此外，糠醛自身可形成树脂，还可以与苯酚、丙酮合成不同种类的树脂。

近些年来，基于糠醛及其衍生物的高分子材料被大量的合成。H. Zhang人（GreenChem., 2021, 23, 2437-2448）利用糠醛及其衍生物合成了一系列与石化基塑料性能相当的新型聚酯。Tuomo P. Kainulainen人，（Biomacromolecules 2020, 21, 743−752）利用糠醛基双呋喃二酯作为单体和共聚单体制备了一系列高性能生物塑料。专利CN107189027A公开了一种腰果酚糠醛树脂的制备方法，包括：将腰果酚与糠醛在固体酸的催化作用下，加热后反应，得到腰果酚糠醛树脂。该申请还提供了一种油漆涂料，包括：植物活性提取液、腰果酚糠醛树脂、催干剂、消泡剂、流平剂与分散剂。专利CN101190962A提供了一种萜烯改性苯酚糠醛模塑粉的制备方法，得到了高软化点并且可溶于油性溶剂的萜烯改性苯酚糠醛树脂，消除了甲醛产生的污染。所合成的树脂和无机填料、有机填料和其它组分混匀后制得的模塑粉，具有光泽好、不吸潮、电绝缘性和耐热性好、可供注射成型和成本低的优点。

虽然世界各国的科研人员合成了大量的基于糠醛衍生物的高分子材料，但是衍生物的合成本身导致了最终材料成本的上升和技术难度增大。由糠醛直接合成高分子材料更具有现实意义。但是目前由糠醛直接合成的高分子材料仍然十分匮乏，主要集中于糠醛丙酮树脂和糠醛苯酚树脂领域。糠醛丙酮树脂是由糠醛和丙酮在碱性介质中发缩合反应，然后加入固化剂在酸性条件下形成不溶性树脂。糠醛苯酚树脂是糠醛和苯酚在马来酸酐的催化作用下，形成低聚物的混合物。同时可以利用糠醛代替甲醛生产酚醛树脂，但糠醛与苯酚的反应速度要比甲醛缓慢，为了缩短反应时间，可使用强碱性催化剂。

热固性树脂在固化过程中常伴有水分及其他小分子物质的放出，为了排除低分子挥发性成分和空气，在采用模压工艺成型时需要在适当的时机进行若干次泄压排气，这增加了加工难度，也降低了加工效率。经文献检索，本发明的树脂的合成方法还未见报道，树脂的结构也与各类型商业化树脂结构不同。本发明的端氨基聚合物-糠醛热固性树脂是将自行合成的端氨基聚合物与糠醛混合而得，可直接利用糠醛而无需对糠醛进行化学改性，同时树脂具有优异的加工性能，可采用模具浇注的方式成型，其半固化状态具有柔性和延展性，可通过缠绕、卷曲等方式加工成任意形状，然后经高温固化后得到高性能树脂材料。因此，本发明也拓展了糠醛树脂的研究和应用领域。由于树脂性能优异、合成简单、原料易得，具有显著的应用和商业化前景。

发明内容

本发明提供了一种端氨基聚合物-糠醛热固性树脂，其端氨基聚合物-糠醛热固性树脂由三聚氰胺-己二胺聚合物和糠醛混匀制得。

所述端氨基聚合物-糠醛热固性树脂制备时按三聚氰胺-己二胺聚合物和糠醛的质量比为1:0.5~1.5的比例，将三聚氰胺-己二胺和糠醛在室温下混合均匀，在混合过程中会有大量的热产生，制得棕色至黑色的液体，即为三聚氰胺-己二胺聚合物-糠醛热固性树脂。