[发明专利]一种有机耐热填料的制备及其在高分子中的应用

说明书

本发明公开了一种有机耐热填料的制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。其结构式为：其中，R为三环菲结构，R₁具有能与高分子反应的官能团，其中包括‑OH、‑COOH、‑NH₂(不仅限于这些官能团)中的一种或几种。本发明的有机耐热填料通过直接酯化反应制得，合成工艺简单，对环境绿色友好，成本低，可工业化；松香及其衍生物为可再生生物质资源，缓解了石化资源短缺的问题；将该有机耐热填料引入到高分子中，可增强高分子的耐热性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种改性松香及其衍生物的制备方法和应用，制备的改性松香及其衍生物可用于增强高分子的耐热性。

背景技术

松香是一种廉价的可再生林产资源，具有环境友好、防腐抗菌、粘附力强、易结晶、绝缘、防潮等优点，广泛应用于造纸、涂料、密封剂、胶粘剂、油墨和橡胶等领域。

松香约90％成分为树脂酸，具有三环菲结构，在分子刚性和极性方面类似于石化脂环族和芳香族化合物。含有共轭双键和羧基活性官能团，利用这两个活性基团进行改性或转化，可得到氢化松香、马来松香、歧化松香、聚合松香等松香衍生物。松香及其衍生物都含有三环菲结构，通过化学反应将强刚性和极性松香类三环菲结构引入高分子材料中，可增强高分子材料的耐热性，并解决目前石化资源短缺、环境污染、价格昂贵等问题。

利用松香及其衍生物增强高分子材料耐热性的研究很多，专利CN 108409942 A公开了一种松香基环氧树脂纳米复合材料制备方法，先制备了一种松香基环氧树脂，再通过纳米材料复配工艺，制备了松香基环氧树脂纳米复合材料，其热分解碳化温度范围为300-440℃，且纳米材料的加入对其影响不太明显。专利CN 108641676 A利用双马来酰亚胺树脂对松香进行改性，制备了一种改性松香-淀粉基热熔胶，该热熔胶能保持95℃下恒温24h不开裂。专利CN 107915825 A公开了一种含松香酯多元醇保温材料的制备方法，该材料热分解温度提高了20℃。专利CN 103289460 B公开了一种含有松香顺丁烯二酸酐酯的防水耐热涂料的制备方法，实施例2制备的含有松香顺丁烯二酸酐酯的涂料在温度为1000℃下，300h以内没有干裂或起泡。专利CN 104559795 A公开了一种耐高温松香增粘树脂的制备方法，实施例6制备的松香增粘树脂的软化点可达155℃。专利CN 103694842 A公开了一种阻燃松香酚醛树脂油漆的制备方法，用于铜雕塑。制备的松香酚醛树脂油漆在温度为85℃下，48h以内不起泡、不起皱、不脱落，耐火108min以内不起泡、不起皱。

专利CN 102718969 B公开了一种松香基半脂环族聚酰胺酰亚胺PA6I的合成方法，实施例4制备的聚酰胺酰亚胺PA6I的热变形温度可达162℃。专利CN 102702527 B公开了一种松香基半脂环族聚酰胺酰亚胺(PAI)三元共聚物的合成方法，实施例3制备的聚酰胺酰亚胺PAI的熔融温度可达278℃。专利CN 102702526 B公开了一种松香基半脂环族聚酰胺酰亚胺共聚物的合成方法，实施例3制备的聚酰胺酰亚胺PAI的熔融温度可达283℃。但上述专利中合成过程需要四步，工艺繁琐，生产成本高。