[发明专利]一种基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法

说明书

一种基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，包括以下步骤：将腰果酚、对孟烷二胺搅拌升温至40～70℃，然后滴加糠醛，在70～120℃下反应1～5h，最后经过真空抽提0.5～2h得到基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的预聚体。然后利用该预聚体与环氧树脂按质量比为1∶0.4～1.2在40～230℃下固化0.5～15h后，得到性能优良的形状记忆材料，通过本方法制备基于环氧树脂的形状记忆材料具有操作简单、机械性能优良、形状记忆效果优异、原料来源可持续等优点。

技术领域

本发明涉及一种基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法。

背景技术

环氧树脂由于具有优良的物理化学性能被广泛应用于国防、国民经济生活中，近年来随着化石原料的日益消耗，使用可再生资源来制备制备环氧树脂固化剂得到了越来越多人的关注，同时为了进一步扩大环氧树脂的应用领域，提高其利用价值，越来越多的科研人员在不断地研究与探索。

形状记忆高分子材料作为一种智能高分子材料在一直是近年来研究的热点。形状记忆材料是一种在一定的条件下改变其原始形状并固定后，然后在特定的外界刺激下(如热、光、电、磁等)又可恢复其初始形状的高分子材料。由于其具有这种特殊的性能而被广泛的应用于航空、航天、生物医药等领域。然而在目前已经报道的众多的形状记忆材料中，存在制备的过程较为繁琐，条件较为严格，原料来源单一等缺点，并且基于环氧树脂制备的形状记忆材料更是少之又少。因此，为了进一步扩大形状记忆聚合物家族的范围，简化其制备过程，同时也为了扩大其原料来源，本专利采用可再生生物质资源腰果酚、糠醛、对盂烷二胺制备了一种全生物质的预聚体，然后与环氧树脂反应后得到一种新型的环氧树脂基形状记忆材料。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供一种基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，本方法制备基于环氧树脂的形状记忆材料具有操作简单、机械性能优良、形状记忆效果优异、原料来源可持续等优点。

技术方案：一种基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料，其所利用基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的预聚体结构如下所示：

基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，步骤为：第一步：将腰果酚、对盂烷二胺按比例加入三口瓶搅拌升温至40～70℃，然后滴加糠醛，在70～120℃下反应1～5h，最后经过真空抽提0.5～2h得到基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的预聚体；

第二步：将上述预聚体与环氧树脂按质量比为1∶0.4～1.2在40～230℃下固化0.5～15h后，得到形状记忆材料。

第一步所述投料摩尔比按[腰果酚]/[对孟烷二胺]/[糠醛]＝(0.7～1.5)∶(0.4～2.2)∶(0.7～1.6)，优选的为[腰果酚]/[对孟烷二胺]/[糠醛]＝1.2∶1∶1.3。

第二步所述环氧树脂双双酚A型、双酚S型、双酚F型、羟甲基双酚A型、氢化双酚A型中的一种。

所述的基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，其特征在于所制备的形状记忆材料是通过浇注到模具中固化后赋予原始形状。

所述的基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，其特征在于所制备的形状记忆材料弯曲变形恢复时间小于1min，优选的为24s。

所述的基于腰果酚、对盂烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，其特征在于所制备的形状记忆材料的玻璃化温度在40～80℃之间，优选的为47℃。

所述的基于腰果酚、对孟烷二胺和糠醛的形状记忆环氧树脂材料的制备方法，其特征在于所制备的形状记忆材料其机械强度在11～40MPa之间，优选的为16.5MPa。