[发明专利]一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂固化物的模型化合物及其制备方法。

背景技术

由于环氧树脂固化物具有交联结构，难以分解，且其不能熔融、不能溶解、也不能被微生物分解的特性使得废弃物的处理非常困难，无法采用通常热塑性塑料的回收方法来回收。另外，环氧复合材料中基体与纤维的分离技术也是难以解决的问题，而复合材料中的纤维增强材料(如碳纤维)回收利用价值极大。寻找一种有效的热固性环氧树脂的分解方法已成为人们关注的焦点。但是交联环氧树脂的分解过程非常复杂，产物种类繁多，且其为空间三维网状结构，分子结构复杂，分解过程更为复杂，难以找出环氧树脂固化物的分解规律。目前还没有一种分子结构与环氧树脂结构相似、但结构简单的低分子模型化合物，通过研究低分子模型化合物在不同反应条件下的分解特性和分解产物，为揭示环氧树脂的分解规律提供依据。

发明内容

本发明是为了解决现有的研究环氧树脂固化物的分解规律的方法繁杂的问题，而提供一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物及其制备方法。

本发明的一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的结构式为：

本发明的一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的制备方法按以下步骤进行：按双酚A与苯基缩水甘油醚的质量比为1∶1.3～1.5称取双酚A与苯基缩水甘油醚后混合，然后再加入占双酚A质量35％～53％的氢氧化钠，在95℃～105℃的恒温水浴条件下，搅拌3h～4h，然后用热水洗涤5～6次，得到模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物。

本发明的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的结构式为：

其合成原理如下：

双酚A环氧E-44/甲基四氢邻苯二甲酸酐MeTHPA树脂体系的分子结构为：

双酚A环氧E-44/异佛尔酮二胺IPDA树脂体系的分子结构为

从以上两个双酚A环氧固化体系固化后的交联结构可以看出交联中含有典型的双酚A结构和醚键结构，本发明制备的模型化合物的结构式中同样具有双酚A结构和醚键结构，所以可以通过研究模型化合物在不同反应条件下的分解特性和分解产物，为揭示环氧树脂的分解规律提供依据。

附图说明

图1是具体实施方式十一制备的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的色谱图；图2是具体实施方式十一制备的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的质谱图；图3是具体实施方式十一制备的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的傅立叶红外光谱图；图4是具体实施方式十一制备的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的核磁共振氢谱图；图5是具体实施方式十一制备的模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的核磁共振碳谱图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的结构式为：

本实施方式的模型化合物的结构式中具有双酚A结构和醚键结构，双酚A结构和醚键结构是环氧树脂交联后的典型结构，所以可以通过研究模型化合物在不同反应条件下的分解特性和分解产物，为揭示环氧树脂的分解规律提供依据。

具体实施方式二：本实施方式的一种模拟双酚A环氧树脂固化物的含醚键的模型化合物的制备方法按以下步骤进行：按双酚A与苯基缩水甘油醚的质量比为1∶1.3～1.5称取双酚A与苯基缩水甘油醚后混合，然后再加入占双酚A质量35％～53％的氢氧化钠，在95℃～105℃的恒温水浴条件下，搅拌3h～4h，然后用热水洗涤5～6次，得到模拟双酚A环氧树脂固化物的模型化合物。

本实施方式制备的模型化合物的结构式为：

本实施方式的模型化合物的结构式中具有双酚A结构和醚键结构，双酚A结构和醚键结构是环氧树脂交联后的典型结构，所以可以通过研究模型化合物在不同反应条件下的分解特性和分解产物，为揭示环氧树脂的分解规律提供依据。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：双酚A与苯基缩水甘油醚的质量比为1∶1.35～1.45。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二不同的是：双酚A与苯基缩水甘油醚的质量比为1∶1.40。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是：氢氧化钠的加入量为双酚A质量的40％～50％。其它与具体实施方式二至四之一相同。