CN101220134A - 聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法 - Google Patents

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哈成勇
黄活阳
沈敏敏
李因文
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Abstract

本发明提供了一种聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法，该环氧树脂来源于天然可再生资源、分子具有稠环刚性结构、其固化产物可以取代现有环氧树脂材料，同时具有优良的抗紫外线性能，其制备方法是将聚合松香和环氧氯丙烷搅拌升温，加入催化剂，反应结束后冷却，依次加入溶剂、氢氧化钠，反应后过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂得产品。本发明进一步拓展了松香的使用范围；开拓了环氧树脂材料新来源、新品种；本发明制备得到的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂环氧值高、色泽较浅、耐热性较好：聚合松香二缩水甘油酯分子中还存在苯环结构，因而其固化产物具有强的抗紫外线性能，是脂环族聚合物特有的。

Description

聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂，特别涉及一种聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂及其制备方法。
背景技术
通用型环氧树脂使用固化剂后，因其抗紫外线性能差，不能满足近年来对环氧树脂的使用要求，此外其原料来源方面还存在如下的不足：以石油原料为主，受石油供应的影响很大，因而不能满足现代工业的需求。
我国松香资料丰富，是一种天然可再生资料，价格低廉。但松香本身存在易结晶、耐氧化性能差和酸值高等缺点，使其直接应用受到限制。所以，为了充分发挥松香本身的特点和优点，必须对其进行改性。用其改性产品——聚合松香为原料合成缩水甘油酯型环氧树脂，不但可以丰富环氧树脂品种，提高环氧树脂的某些性能，还能拓宽松香的应用范围，提高其附加值。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的是提供一种来源于天然可再生资源、分子具有稠环刚性结构、其固化产物可以取代现有还氧树脂材料，同时具有优良的抗紫外线性能的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
本发明的另一目的在于提供上述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：本发明所述的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的分子式，如下式(1)所示。
所述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂具有下列特征：在室温下为黄色透明粘稠液体或固体，在红外光谱图中有1726cm-1、1243cm-1、1144cm-1、1103cm-1、910cm-1、850cm-1和760cm-1等特征吸收；环氧值是0.15～0.3环氧当量/100克树脂；软化点是30～90℃。
Figure S2007100325342D00021
式(1)
上述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的的制备方法，包括如下步骤：将聚合松香100份和环氧氯丙烷70～110份搅拌，升温到90～110℃，加入催化剂0.1～0.65份，反应时间为3～5小时，反应结束后冷却至40～50℃，加入70～80份溶剂，加入氢氧化钠10～30份，温度控制在70℃以下，反应2～5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂，上述用量均为重量份数。
所述催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾或季铵盐等；所述溶剂是苯、甲苯或环氧氯丙烷等。所述季铵盐是四甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵等。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和特点：
1、进一步拓展了松香的使用范围；
2、开拓了环氧树脂材料新来源、新品种；本发明制备得到的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂环氧值高、色泽较浅、耐热性较好：
3、聚合松香二缩水甘油酯分子中还存在苯环结构，因而其固化产物具有强的抗紫外线性能，是脂环族聚合物特有的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
将聚合松香100克和环氧氯丙烷70克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到90℃，加入氢氧化钠0.1克，反应时间为5小时，反应结束后冷却至40℃，加入80克甲苯，加入氢氧化钠10克，温度控制在70℃以下，反应2小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂甲苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。所述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂具有下列特征：在室温下为黄色透明粘稠液体到固体，在红外光谱图中有1726cm-1、1243cm-1、1144cm-1、1103cm-1、910cm-1、850cm-1和760cm-1等特征吸收；环氧值是0.15～0.3环氧当量/100克树脂；软化点是30～90℃。
实施例二
将聚合松香100克和环氧氯丙烷70克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到100℃，加入四甲基氯化铵0.2克，反应时间为4.5小时，反应结束后冷却至50℃，加入75克苯，加入氢氧化钠15克，温度控制在75℃以下，反应2.5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例三
将聚合松香100克和环氧氯丙烷90克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到105℃，加入四甲基氯化铵0.1克，反应时间为5小时，反应结束后冷却至45℃，加入80克甲苯，加入氢氧化钠20克，温度控制在70℃以下，反应3小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂甲苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例四
将聚合松香100克和环氧氯丙烷80克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到110℃，加入四甲基氯化铵0.15克，反应时间为5小时，反应结束后冷却至50℃，加入70克环氧氯丙烷，加入氢氧化钠23克，温度控制在75℃以下，反应3.5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂环氧氯丙烷，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例五
将聚合松香100克和环氧氯丙烷110克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到95℃，加入氢氧化钾0.30克，反应时间为3.5小时，反应结束后冷却至50℃，加入80克甲苯，加入氢氧化钠16克，温度控制在75℃以下，反应3.5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂甲苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例六
将聚合松香100克和环氧氯丙烷110克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到110℃，加入十六烷基三甲基溴化铵0.50克，反应时间为2.9小时，反应结束后冷却，加入75克甲苯，加入氢氧化钠30克，温度控制在70℃以下，反应3小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂甲苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例七
将聚合松香100克和环氧氯丙烷90克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到100℃，加入四甲基氯化铵0.20克，反应时间为5小时，反应结束后冷却至45℃，加入70克苯，加入氢氧化钠23克，温度控制在75℃以下，反应3.5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
实施例八
将聚合松香100克和环氧氯丙烷95克加入带有温度计、搅拌器和冷凝管的四口烧瓶中，搅拌升温到110℃，加入十八烷基三甲基溴化铵0.65克，反应时间为4小时，反应结束后冷却至50℃，加入70克甲苯，加入氢氧化钠23克，温度控制在75℃以下，反应5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂甲苯，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂，其特征在于：所述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的分子式，如式(1)所示：
Figure S2007100325342C00011
式(1)。
2.根据权利要求1所述的一种聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂，其特征在于：所述聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂具有下列特征：在室温下为黄色透明粘稠液体或固体，在红外光谱图中有1726cm-1、1243cm-1、1144cm-1、1103cm-1、910cm-1、850cm-1和760cm-1特征吸收；环氧值是0.15～0.3环氧当量/100克树脂；软化点是30～90℃。
3.权利要求1或2所述的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将聚合松香100份和环氧氯丙烷70～110份搅拌，升温到90～110℃，加入催化剂0.1～0.65份，反应时间为3～5小时，反应结束后冷却至40～50℃，加入70～80份溶剂，加入氢氧化钠10～30份，温度控制在70℃以下，反应2～5小时，过滤，滤液用水洗至无卤素离子，干燥，减压去溶剂，得产品聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂，上述用量均为重量份数。
4.根据权利要求3所述的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的的制备方法，其特征在于：所述催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾或季铵盐。
5.根据权利要求3所述的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的的制备方法，其特征在于：所述溶剂是苯、甲苯或环氧氯丙烷。
6.根据权利要求4所述的聚合松香二缩水甘油酯环氧树脂的的制备方法，其特征在于：所述季铵盐是四甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵。
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