[发明专利]一种基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体，其制备方法包括：在加热作用下，厚朴酚或和厚朴酚与单胺和多聚甲醛发生聚合反应，得到所述的的苯并恶嗪树脂单体；所述胺单体选自糠胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺和苯胺中的至少一种。制备简单，操作简便，可控制好，易于实施，适于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于生物基热固性树脂，特别涉及一种基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体及其制备方法和应用。

背景技术

苯并恶嗪树脂是一种以酚类化合物、胺类化合物和甲醛为原料合成的六元杂环树脂，因其具有突出的综合性能等被广泛应用于航天航空防、腐涂料、微电子、粘接剂等多种领域，是一种新兴的新型高性能热固性材料。

然而，现阶段大多数的苯并恶嗪树脂都来源于石化资源，然而，石化资源是一种不可再生资源，伴随着其储量的日益减少，必然会导致源于石化资源的高分子材料成本的不断攀升。

近年来，在保护环境与节约石油资源的双重压力下，以可持续资源为原料的生物基高分子材料进入人们的视野，对其的研究和开发利用越来越受人们的重视。因此，大量的生物基苯并恶嗪被开发制备出来，这些生物基苯并恶嗪相对传统的苯并恶嗪有着各种各样的特色。

但是，生物基苯并恶嗪树脂和传统苯并恶嗪树脂一样也存在着不少缺点：单官能度的苯并恶嗪在开环聚合时存在着链转移反应，所得聚合物的相对分子质量比较低，从而限制了其应用范围；双官能度的苯并恶嗪由于其分子结构自身的特点，其聚合物同样存在着交联密度低、断裂伸长率低以及韧性差等弊端。因此，如何提高生物基苯并恶嗪的交联度从而提高其热力学性能有着十分重要的意义。

基于以上种种，本发明设计制备了一种基于厚朴衍生物的生物基苯并恶嗪树脂单体及其制备方法，此种制备方法简单高效，利用现有的化工设备就可以大规模生产，具有产率高，工艺简单的优点。其最终固化产物具有非常高的交联密度且优异的热学性能、力学性能。由于厚朴衍生物来源于生物质原料，因此，这种生物基苯并恶嗪的开发能够推动生物基材料的发展，对促进整个高分子材料等领域的可持续发展具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体及其制备方法和应用，采用生物基来源化合物厚朴衍生物(厚朴酚以及其异构体和厚朴酚)，经过反应得到生物基苯并恶嗪树脂单体，制备简单，操作简便，可控性好，易于实施，适于大规模工业化生产。

本发明采用以下技术方案：

一种基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体，具有如式(I)或(II)所示的结构：

其中，R选自C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉、C₅H₁₁、C₅H₅O、C₆H₅和C₆H₁₃中的至少一种。

所述基于厚朴衍生物的苯并恶嗪树脂单体相对于传统的苯并恶嗪单体在性能上有显著提高，尤其是玻璃化温度和热稳定的改善，可用于制备高性能生物基复合材料。由于结构中R的不同，玻璃化温度和热稳定也有很大的差别，烷烃越少和刚性的结构，材料所表现的玻璃化温度和热稳定越高。

作为优选，R选自C₅H₅O或C₆H₅，当R为C₅H₅O和C₆H₅时，材料表现出超高的玻璃化转变温度和优异的热稳定性。