[发明专利]三种基于呋喃环结构的生物基环氧树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.三种基于呋喃环结构的生物基环氧树脂，其特征在于，结构分别如式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ所示：

式中，R₁、R₂、R₃独立地选自CH₂、C₂H₄、C₃H₆、C₄H₈、C₅H₁₀、C₆H₁₂、C₇H₁₄、C₈H₁₆、C₉H₁₈中至少一种。

2.一种根据权利要求1所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下三个步骤：

A)将马来酸酐、醇胺类物质和有机溶剂A混合，反应后得到化合物A；

所述的醇胺类物质选自甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、己醇胺、庚醇胺、辛醇胺或壬醇胺，马来酸酐和醇胺类物质的摩尔比为1:1～20；

所述的有机溶剂A选自四氢呋喃、二氧六环、乙醚、丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺、环氧氯丙烷中的至少一种，有机溶剂A与马来酸酐的质量比为1～20:1；

所述反应的温度为10～100℃，时间为0.5～72h；

B)将化合物A与含呋喃环的单体经Diels-Alder反应得到化合物B，将化合物B、丙烯酰氯、催化剂与有机溶剂B混合，经反应得到化合物C；

所述的含呋喃环的单体选自呋喃、糠醇或呋喃二甲醇；

所述的有机溶剂B选自乙酸丁酯、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、乙醚、丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，有机溶剂B与化合物B的质量比为1～20:1；

所述化合物B与丙烯酰氯的摩尔比为1:1～20；

所述反应的温度为10～100℃，时间为0.5～72h；

C)将化合物C、过氧化物和有机溶剂C混合，经反应后得到基于呋喃环结构的生物基环氧树脂；

所述化合物C与过氧化物的摩尔比为1:1～10，反应温度为0～200℃，反应时间为0.5～72h；

所述的有机溶剂C选自二氯甲烷、乙酸丁酯、乙醇、四氢呋喃、二氧六环、乙醚、丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种，有机溶剂C与化合物C的质量比为1～20:1。

3.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述化合物A与含呋喃环的单体的摩尔比为1:1～20，Diels-Alder反应的温度为10～100℃，时间为0.5～72h。

4.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述的催化剂为三乙胺，三乙胺与化合物B的摩尔比为0.1～20:100。

5.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤C)中，所述的过氧化物选自过氧化氢、间氯过氧苯甲酸、过氧乙酸或过氧化氢叔丁醇。

6.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述的含呋喃环的单体为呋喃，制备得到的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的结构式如式Ⅰ所示。

7.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述的含呋喃环的单体为糠醇，制备得到的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的结构式如式Ⅱ所示。

8.根据权利要求2所述的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤B)中，所述的含呋喃环的单体为呋喃二甲醇，制备得到的基于呋喃环结构的生物基环氧树脂的结构式如式Ⅲ所示。

9.一种根据权利要求1所述的三种基于呋喃环结构的生物基环氧树脂作为基体树脂在涂料中的应用。