[发明专利]一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂及其制备方法，所述热固性树脂，异山梨醇结构中的碳摩尔含量占比材料碳总量不少于20％，其制备方法包括：采用简单的两步法合成含异山梨醇结构的芳香二胺，然后将二胺单体与多聚甲醛或甲醛溶液进行缩聚反应，获得预聚物，最后在真空条件下高温固化得到含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂薄膜。本发明制备方法简单，反应条件温和，对设备要求不高，并且树脂具有良好的综合性能和降解性，符合绿色可持续发展趋势的要求。

【技术领域】

本发明涉及热固性树脂材料技术领域，具体涉及一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂及其制备方法。

【背景技术】

热固性材料由于具有良好的机械性能、耐溶剂性、尺寸稳定性以及较好的承载力，被广泛应用于航空航天、电子电器、交通运输、工业建筑等行业。但传统的热固性材料因为其强的共价交联结构难以被回收加工，因而大量的热固性材料在使用周期或寿命到达后，往往被当做废弃物流向自然环境，造成了生态环境的破坏和资源的极大浪费。

除此之外，制备热固材料依赖于不可再生石化资源，并且制备过程中会形成稳定的三维交联网络，导致其基本不会熔融溶解，在自然环境中更加难以降解，这使得热固性材料无法符合未来可持续性发展的要求。解决热固性树脂的降解，以及降低对不可再生石化资源的依赖问题，是从技术层面上支撑社会经济发展的可持续性。

自然界中存在着丰富的可再生的生物质资源，以它们为原料开发的多种生物质平台化合物，为开发和制备性能多样、应用广泛、可降解的生物基高分子材料提供了无限的可能。生物基高分子材料具有很大的市场发展空间，且随着石化资源的不断减少，生物基高分子材料将会成为一种重要的产业方向。但相比于生物基热塑性树脂的发展，生物基热固性高分子材料研究和发展近几年则刚起步，而有关生物基可降解热固性树脂的研究和开发就较少。

【发明内容】

本发明提供一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂及其制备方法，以解决现有技术制得的热固性树脂材料难以回收循环利用的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂，包含以下结构：

其中当R₁是时，R₂是

当R₁是时，R₂是或是并且R₁中n＝0-4，R₁中酯基连接异山梨醇结构，R₂中n＝1-4。

进一步地，所述的含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂，其由含异山梨醇结构二胺单体合成，该单体的结构如下：

其中当R₁是时，R₂是

当R₁是时，R₂是或是并且R₁中n＝0-4，R₁中酯基连接异山梨醇结构，R₂中n＝1-4。

进一步地，所述的含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂，其合成过程如下所示，其中CH₂O来源于多聚甲醛的解聚或者甲醛的水溶液。

本发明还提供一种含有异山梨醇结构的可降解生物基热固性树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)预聚：含异山梨醇结构的一种或者多种二胺单体与多聚甲醛或甲醛为原料，先将多聚甲醛或甲醛溶于含水的非质子强极性有机溶剂中，加入预先溶于非质子强极性有机溶剂中的二胺单体，搅拌预聚反应，反应结束，将反应液离心，取上清液倒入模具中，烘箱中继续反应并挥发溶剂，获得预聚物薄膜；