[发明专利]一种壳聚糖基苯并噁嗪树脂及其制备方法

说明书

本发明属于树脂材料技术领域，公开一种壳聚糖基苯并噁嗪树脂及其制备方法。技术方案为：首先，以壳聚糖和邻羟基苯甲醛在DMF溶液中，水浴反应得产物A；然后，产物A在室温下与NaBH4反应，并不断搅拌，反应得产物B；最后，将产物B与多聚甲醛在DMF溶液中回流搅拌反应，生成最终产物C；本发明所用的壳聚糖是取之于自然界的环保材料，通过苯并噁嗪基团对壳聚糖修饰可得到新型壳聚糖基苯并噁嗪树脂，有效提高壳聚糖的热力学性能。该新型树脂生产成本低，原料丰富环保，实现了很好的经济效益，且有效开拓了生物基材料的应用范围。

技术领域

本发明属于树脂材料领域，涉及一种苯并噁嗪树脂及其制造方法，尤其涉及一种壳聚糖基的苯并噁嗪树脂及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪是一种由酚类、甲醛、伯胺通过反应得到的含有氧、氮元素的六元稠环化合物，在加热条件下，可以发生开环聚合，生成含氮元素，且类似于酚醛树脂的交联网状结构。苯并噁嗪开环反应无小分子副产物产生，固化收缩率几乎为零。苯并噁嗪既可以自聚，又可与环氧树脂等进行共聚交联。它的优势在于非常灵活的分子设计性，良好的力学性能、介电性能、阻燃性能、耐热性能，以及较强的粘结性，较低的吸水率，因此该树脂在建筑、航空航天、电子等领域具有广泛的应用前景。

近年来，随着环境问题和能源问题日益突出，可再生资源越来越受到工业界的关注，开发环境友好型树脂基复合材料意义越来越显著。开发生物基树脂是实现可持续发展的有效途径之一。壳聚糖提取于虾、蟹等生物的壳体，是具有广阔应用前景的生物化合物。关于壳聚糖基苯并噁嗪树脂还未有专利报道，壳聚糖基的苯并噁嗪树脂是具有高分子量的耐热、高强度、环境友好型生物基苯并噁嗪树脂。

发明内容

鉴于现有的苯并噁嗪原料在环保上的缺陷，本发明人基于从事此类产品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，以期创设一种新型壳聚糖基苯并噁嗪树脂及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创造设计出确具实用价值的本发明。

本发明的主要目的是提高苯并噁嗪树脂的性能，提供一种壳聚糖基苯并噁嗪树脂的制备方法，这种方法制备的苯并噁嗪树脂不仅具有高产率与较低的固化温度，还能有效提高壳聚糖的热、力学性能，使其具有更广阔的应用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种壳聚糖基的苯并噁嗪树脂，其分子式如下：

本发明所述的壳聚糖基苯并噁嗪热固性脂的固化峰值温度为220-250℃；在800℃时，树脂的残碳率高达50-65％。

一种壳聚糖基苯并噁嗪树脂的制备方法：包括如下操作步骤：

(1)以壳聚糖和邻羟基苯甲醛在DMF溶液中，水浴反应生成产物A，反应式如下：

(2)将步骤(1)所得的产物A在室温下与NaBH4反应，并不断搅拌，反应10-12h，生成产物B，反应式如下：