[发明专利]一种含哒嗪酮结构生物基环氧树脂的制备方法

摘要

本发明提供一种含哒嗪酮结构生物基环氧树脂的制备方法，属于材料科学技术领域。利用生物基原料愈创木酚和丁二酸酐，以Lewis酸为催化剂，通过傅‑克反应得到中间体酸；在水合肼的作用下，中间体酸闭环得到含氮杂环化合物；接着以间硝基苯磺酸钠为氧化剂，脱氢得到含哒嗪酮结构的类双酚化合物；最后以环氧氯丙烷为试剂，在含哒嗪酮结构的化合物两端引入环氧基。化合物GSA，GSHZ和GSPZ作为生物基固化剂，引发双酚A二缩水甘油醚中环氧基开环，从而交联形成三维网络结构而固化。本发明以生物基原料得到了含哒嗪酮结构的环氧树脂及其固化剂，固化后的树脂具有良好的热稳定性，在涂料、胶黏剂以及航空航天领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种含哒嗪酮结构生物基环氧树脂的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)将20‑40份的愈创木酚溶解到100‑200份的1，2‑二氯乙烷中，然后缓慢加入80‑100份的无水三氯化铝；搅拌20‑60分钟之后，再加入15‑35份的丁二酸酐，继续搅拌15‑30分钟之后，反应温度保持在25‑40℃，反应6‑10小时；随后将反应液倒入冰水，用浓盐酸中和，搅拌过滤，得到中间体酸GSA；(2)将90‑100份步骤(1)得到的中间体酸加入到去离子水中，加热回流至完全溶解，随后缓慢加入40‑65份的水合肼，继续在回流状态下反应1‑3小时，冷却至室温，加去离子水稀释后用浓盐酸中和，抽滤，得到含氮杂环化合物GSHZ；(3)将60‑80份步骤(2)得到的含氮杂环化合物、80‑100份的间硝基苯磺酸钠和60‑80份的氢氧化钠依次加入到去离子水中，加热至回流，反应8‑12小时，冷却至室温，加入浓盐酸中和，抽滤得到含哒嗪酮结构的化合物GSPZ；(4)将8‑15份步骤(3)得到的含哒嗪酮结构的化合物和0.5‑1.5份的相转移催化剂加入到85‑100份的环氧氯丙烷中，在氮气氛围中，加热回流，反应2‑4小时后，将3‑6份的氢氧化钠配成40wt％的水溶液后加入到反应体系中，再反应0.5‑2小时；反应液冷却至室温，用去离子水洗涤3‑6遍，得到粘稠液体，减压蒸馏除去残留的环氧氯丙烷和水，得到含哒嗪酮结构的生物基环氧树脂GSPZ‑EP；(5)将步骤(1)‑(4)得到的GSPZ或GSPZ‑EP作为生物基固化剂与双酚A缩水甘油醚环氧树脂混合，经过真空脱泡后，在模具中浇注，热固成型，得到生物基环氧树脂固化产品；(6)将步骤(4)得到的生物基环氧树脂GSPZ‑EP在真空脱泡后，在模具中浇注，热固成型，得到全生物基环氧树脂固化产品；(7)将步骤(4)得到的生物基环氧树脂GSPZ‑EP与石油基固化剂混合，经过真空脱泡后，在模具中浇注，热固成型，得到生物基环氧树脂固化产品；其中步骤(4)所述的相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或四丁基硫酸氢铵。