[发明专利]一种可回收形状记忆液晶环氧树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及润滑材料技术领域，提供了一种可回收形状记忆液晶环氧树脂及其制备方法和应用。本发明以液晶环氧单体和多硫醇类化合物为主要原料，通过硫醇‑环氧点击反应制备含有酯交换动态共价键的形状记忆液晶环氧树脂，利用介晶单元的晶态和非晶态之间的动态转换，可以实现对其润滑性能的调控。而且，利用酯交换动态共价键，可以实现液晶环氧树脂的回收，回收后再制备的材料依旧具有良好的自润滑性能；本发明提供的液晶环氧树脂还具有较好的机械性能，在智能润滑材料领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及润滑材料技术领域，尤其涉及一种可回收形状记忆液晶环氧树脂及其制备方法和应用。

背景技术

众所周知，润滑是减少摩擦磨损、延长机器使用寿命的最有效途径，但传统润滑材料难以面对恶劣的使用环境，因此开发新型智能润滑材料势在必行。

智能润滑材料能够感知外界刺激，从而产生可控和可调的润滑行为，是摩擦学领域广泛需要的一种新型润滑材料。虽然刺激响应型高分子材料很容易提供随刺激而变化的物理化学性质，被认为是智能润滑材料的一个有前途的候选者，但是，目前基于刺激响应型聚合物的智能润滑材料的相关报道很少，主要是因为实现响应性和理想摩擦学行为之间的匹配仍然是一个挑战。

目前，基于刺激响应聚合物的研究主要集中在聚合物刷、微凝胶、基于聚合物的仿生润滑材料、水凝胶或离子凝胶等。然而，这些聚合物在实际应用中存在很大的挑战，如机械性能差、需要额外的润滑剂、难以回收利用等。因此，开发新型智能润滑材料具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可回收形状记忆液晶环氧树脂及其制备方法和应用。本发明提供的液晶环氧树脂机械性能好，能够实现对润滑性能的智能调控，无需额外的润滑剂，且方便回收。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种可回收形状记忆液晶环氧树脂，包括以下重量份数的制备原料：液晶环氧单体2份，扩链剂0.3～1份，交联剂0.15～1.3份，催化剂0.03～0.05份；所述扩链剂为二硫醇类化合物；所述交联剂为多臂硫醇化合物，所述多臂硫醇化合物的官能度≥3；

所述液晶环氧单体的结构如式I或式II所示：

优选的，所述式I所示结构的液晶环氧单体的制备方法包括以下步骤：

将联苯二酚、碱金属氢氧化物、带水剂和溶剂混合进行带水反应，将所得反应液和环氧氯丙烷混合进行取代反应，得到所述具有式I所示结构的液晶环氧单体。

优选的，所述联苯二酚和碱金属氢氧化物的摩尔比为1:(2.5～3.5)；

所述联苯二酚和环氧氯丙烷的摩尔比为1:(2.5～5)。

优选的，所述带水反应在回流条件下进行，所述带水反应的时间为6～10h；

所述取代反应的温度为50～70℃，时间为5～8h。

优选的，所述式II所示结构的液晶环氧单体的制备方法包括以下步骤：

将4,4’-二羟基偶氮苯、碱金属氢氧化物、带水剂和溶剂混合进行带水反应，将所得反应液和环氧氯丙烷混合进行取代反应，得到所述具有式II所示结构的液晶环氧单体。

优选的，所述二硫醇类化合物为1,2-乙二硫醇、3,6-二氧-1,8-辛二硫醇和1,6-己二硫醇中的一种或多种；

所述多臂硫醇化合物为季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸)酯和肌醇六(巯基丙酸酯)中的一种或多种；

所述催化剂为1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸烯-5-烯和/或7-甲基-1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯。