[发明专利]一种全松香基环氧树脂组合物及其固化物

说明书

技术领域

本发明涉及生物基高分子树脂领域，特别涉及一种全松香基环氧树脂组合物及其固化物。

背景技术

生物基高分子材料具有保护环境和节约资源的双重功效，是目前国内外材料研究的一个热点。早在几年前，美国、日本、欧盟等就先后通过了《生物质研发法案》、《生物技术战略大纲》、欧洲环境标准EN13432等战略性法案和标准来推动其健康发展。在我国，温家宝总理2009年底向世界郑重承诺，到2020年我国单位GDP二氧化碳排放量将在2005年的基础上减少40％～45％，生物基材料的使用被认为是发展“低碳经济”的重要手段之一。可见，以再生生物资源为原料，研究开发新型高性能材料顺应时代发展趋势，符合国家战略需求，有着重要的实际应用价值和广阔的发展前景。

松香是我国一种重要的天然可再生资源。我国年产松香50～60万吨，是世界上松香产量最大的国家，具有世界松香价格的决定权。松香酸中的双键和羧基等活性官能团方便进行加成、酯化、缩合等多种化学反应，同时其庞大的氢菲环结构具有较高的力学刚性，可与石油基脂肪族或芳香族环状单体媲美，所以松香及其衍生物已经被作为某些化工原料的替代物应用于高分子合成领域。如申请号为02149777.X的中国专利申请介绍了使用丙烯酸松香与环氧氯丙烷反应制备丙烯海松酸二缩水甘油酯型环氧树脂的方法；申请号为01108250.X中国专利申请公开了一种基于马来海松酸酐与环氧氯丙烷的三缩水甘油酯环氧树脂；申请号为200710032534.2的中国专利申请和申请号为200810198059.0的中国专利申请分别公开了一种使用聚合松香和甲醛改性松香制备环氧树脂的方法。同时，也有以松香为原料合成环氧树脂固化剂，以期利用松香酸中庞大的氢菲环结构提高环氧树脂固化物玻璃化转变温度和力学强度的报道(Green Chemistry 2009，11，1018-1025；BioresourceTechnology，2010，101，2520-2524)。

但是，到目前为止，还未见利用松香基环氧固化剂来固化松香基环氧树脂从而得到全松香基环氧树脂固化物的文献和专利报道。

发明内容

本发明提供了一种全松香基环氧树脂组合物，采用了松香基环氧固化剂来固化松香基环氧树脂。

本发明还提供了一种全松香基环氧树脂固化物，具有高玻璃化转变温度、高强度和高模量的特点，特别适用于制备高性能生物基复合材料基体树脂和户外电工绝缘材料。

本发明还提供了一种全松香基环氧树脂固化物的制备方法，其制备工艺简单、可操作性强、过程可控性好，易于工业化实施。

一种全松香基环氧树脂组合物，由以下重量份的原料组成：

松香基环氧树脂          100重量份；

松香基环氧树脂固化剂    30～80重量份；

催化剂                  1～12重量份。

一般来讲，环氧树脂固化物的最终性能决定于环氧树脂单体和所选用的固化剂种类及其二者之间的配比，即全松香基环氧树脂组合物的组成和配比。由全松香基环氧树脂组合物通过固化工艺制备的全松香基环氧树脂固化物的综合使用性能优异。

为了达到更好的发明效果，进行进一步的优选：

所述的松香基环氧树脂为松香基环氧树脂单体中的一种或多种；所述的松香基环氧树脂单体优选为式I结构、式II结构、式III结构或式IV结构的单体：

式I    式II

式III、    式IV。

其中，式I结构的松香基环氧树脂单体由松香衍生物马来海松酸酐和环氧氯丙烷通过一系列现有的化学反应制备得到，具体制备过程可参照申请号为01108250.X的中国专利申请；

式II结构的松香基环氧树脂单体由丙烯酸改性松香和环氧氯丙烷通过一系列现有的化学反应制备得到，具体制备过程可参照申请号为02149777.X的中国专利申请；

式III结构的松香基环氧树脂单体由聚合松香和环氧氯丙烷通过一系列现有的化学反应制备得到，具体制备过程可参照申请号为200710032534.2的中国专利申请；

式IV结构的松香基环氧树脂单体由甲醛改性松香和环氧氯丙烷通过一系列现有的化学反应制备得到，具体制备过程可参照申请号为200810198059.0的中国专利申请。

所述的松香基环氧树脂固化剂优选为式V结构的马来海松酸酐：

式V。