[发明专利]一种含芴结构四官能度环氧树脂的制备方法

说明书

本发明涉及环氧树脂合成领域，具体涉及一种含芴结构四官能度环氧树脂的制备方法。所述制备方法具体包括：将4,4'‑(9‑亚茀基)二苯胺与环氧卤代丙烷混合后加入有机溶剂混合均匀，加热进行开环反应获得开环反应混合物；向所述开环反应混合物中加入惰性偶极溶剂降温后，缓慢加入强碱溶液进行恒温闭环反应后，经萃取、洗涤、旋蒸和干燥获得含芴结构四官能度环氧树脂。该制备过程条件温和，无需添加催化剂，且获得的含芴结构的环氧树脂具有环氧当量低和高温低粘性，其固化物的玻璃化温度可达300℃。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及含芴结构四官能度环氧树脂的制备方法。

背景技术

环氧树脂是一种热固性树脂，刚性芴环的引入可以提高环氧固化为的玻璃化转变温度和热稳定性，比如芴环结构的引入使双酚芴环环氧树脂耐热性、易成型和光学性能提高，同时使透明性增强和折射率提高，其在电子元件灌封料、复合材料的纤维布浸渍树脂应用广泛。

对于胺类环氧树脂的合成，在专利CN111777741A中，其公开了四缩水甘油胺类树脂，其采用NH₂CH₂-R-CH₂NH₂为原料在季铵盐水溶液的存在下与环氧卤代丙烷进行开环加成反应，然后在强碱的存在下进行闭环反应；在专利CN111548326A中，其公开了1,4-二氨基苯四缩水甘油胺的合成方法，其将对本二铵与溶剂混合后加入催化剂升温后加入环氧氯丙烷进行反应后降温加入碱反应经后处理获得相应的产物。

上述胺类环氧树脂的合成方法中并未公开含芴结构的胺类环氧树脂的制备方法，且在制备过程中均需加入催化剂，且产率交底，获得的环氧树脂的环氧值范围广。

发明内容

基于此，本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种简单高效、无需催化剂且产率高、产品环氧值范围窄的含芴结构四官能度环氧树脂。

本发明提供了一种含芴结构四官能度环氧树脂的制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：

将4,4'-(9-亚茀基)二苯胺与环氧卤代丙烷混合后加入有机溶剂混合均匀，加热进行开环反应获得开环反应混合物；

向所述开环反应混合物中加入惰性偶极溶剂降温后，缓慢加入强碱溶液进行恒温闭环反应后，经萃取、洗涤、旋蒸和干燥获得含芴结构四官能度环氧树脂。

进一步的，所述4,4'-(9-亚茀基)二苯胺与环氧卤代丙烷的摩尔比为1:5-20，优选为1:8-12。

进一步的，所述有机溶剂为乙二醇、丙三醇、乙二醇丁醚和聚乙二醇中一种或几种，所述聚乙二醇的分子量为200-1000。

进一步的，所述加热开环反应的条件为：反应温度为35-70℃，反应时间为3-8h。

进一步的，所述惰性偶极溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、吡啶或硝基甲烷中的任意一种。

进一步的，所述恒温闭环反应温度为35-45℃。

有益效果：

(1)本发明提供了一种直接以4,4'-(9-亚茀基)二苯胺与环氧卤代丙烷为原料在有机溶剂体系中发生开环反应，开环反应结束后加入惰性偶极溶剂进行降温，最后加入碱进行闭环反应，该制备过程反应条件温和，无需添加催化剂，且获得的含芴结构的环氧树脂具有高温低粘性，加入固化剂进行固化后玻璃化温度可达300℃。

(2)本发明在开环反应过程中，以多元醇类为溶剂体系，反应生成了含有芴结构的中间产物，能够在体系中起到相转移作用，即以本申请的反应物和溶剂体系进行开环反应形成了自催化反应体系，使得反应条件温和，且产率高。

(3)本发明在闭环反应过程中，加入惰性偶极溶剂能够有效的控制副反应的发生，同时能够起到降温作用。