一种自修复酚醛环氧树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种自修复酚醛环氧树脂及其制备方法和应用。本发明专利技术的自修复酚醛环氧树脂，4

【技术实现步骤摘要】
一种自修复酚醛环氧树脂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环氧酚醛树脂
，尤其涉及一种自修复酚醛环氧树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]酚醛环氧树脂是线型低分子质量酚醛树脂与环氧氯丙烷的缩合物，常温下为浅棕黄色黏稠状液体。它是一类多官能团环氧树脂，固化时可以提供更多的交联点，极易形成高交联度的三维结构，兼有酚醛树脂和环氧树脂的性能，具有优良的耐热性、耐腐蚀性和良好的强度。传统的酚醛环氧树脂通常使用永久共价交联剂进行交联，获得良好的机械性能的同时，也导致材料不可自修复愈合和不能重复加工再利用的缺陷。而单独采用非共价交联剂进行交联，获得的材料力学性能比较低，难以满足实际生产要求。
[0003]硼酸酯在室温下即可快速进行酯交换反应，被认为是最有希望成为可治愈的材料的候选者之一。动态共价键作为一种创新策略出现，用于制备共价适应性网络，这可能为自愈性材料的开发提供一种有效的方法。B
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O键的一定条件下的可逆转换性使其非常有利于设计高分子材料的自我修复，但动态共价键的强度往往小于永久共价键，这影响了材料的机械性能应用要求。
[0004]基于目前的酚醛环氧树脂存在的问题，有必要对此进行改进。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种自修复酚醛环氧树脂及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种自修复酚醛环氧树脂，包括以下重量份原料：六亚甲基四胺2～40份、4
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羟甲基苯硼酸5～35份、酚醛环氧树脂100份、溶剂200～400份、催化剂1～5份。
[0007]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂，所述催化剂包括乙酸锌和/或纳米氧化锌。
[0008]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂，所述酚醛环氧树脂为醇溶性酚醛环氧树脂，所述酚醛环氧树脂固含量≥50％、粘度≤2.5Pa.s、环氧值0.42～53。
[0009]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂，所述溶剂为醇溶剂，所述溶剂为醇溶剂，所述醇溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。
[0010]第二方面，本专利技术还提供了一种所述的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将酚醛环氧树脂加入至溶剂中，使用酸液调节pH为4～6，然后再加入4
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羟甲基苯硼酸、六亚甲基四胺、催化剂搅拌混合后得到酚醛环氧树脂预聚物溶液；
[0012]将酚醛环氧树脂预聚物溶液浓缩后，干燥，得到未固化的酚醛环氧树脂；
[0013]将未固化的酚醛环氧树脂热压固化，得到自修复酚醛环氧树脂。
[0014]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，将未固化的酚醛环氧树脂于温度为110～170℃、压力为3～7MPa下，热压固化20～40min，得到自修复酚醛环氧树脂。
[0015]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，将酚醛环氧树脂预聚物溶液浓缩后，于70～90℃下真空干燥，得到未固化的酚醛环氧树脂。
[0016]优选的是，所述的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，将酚醛环氧树脂预聚物溶液浓缩的步骤中，浓缩为减压蒸馏进行浓缩。
[0017]第三方面，本专利技术还提供了一种所述的自修复酚醛环氧树脂或所述的制备方法制备得到的自修复酚醛环氧树脂在封装材料或建筑材料中的应用。
[0018]本专利技术的一种自修复酚醛环氧树脂的制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
[0019]1.本专利技术自修复酚醛环氧树脂，包括六亚甲基四胺、4
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羟甲基苯硼酸、酚醛环氧树脂、溶剂和催化剂；本专利技术的自修复酚醛环氧树脂，4
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羟甲基苯硼酸能够为酚醛环氧树脂引入动态共价键硼酸酯，在一定的温度条件下，硼酸酯键会发生解离和重新构筑交联网络，使断裂的酚醛环氧树脂界面重新愈合，解决了酚醛环氧树脂不可重复加工、回收循环利用和环境污染问题；而六亚甲基四胺作为酚醛环氧树脂的永久共价交联剂，六亚甲基四胺在弱酸溶液中能分解为氨和甲醛，甲醛可以作为酚醛环氧树脂反应形成亚甲基，可以作为其永久共价键交联点，从而增加永久共价交联密度来提高其材料的力学性能。本专利技术通过调整4
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羟甲基苯硼酸与六亚甲基四胺的加入比例和含量，从而达到控制酚醛环氧树脂中动态共价键与共价键的交联结构，通过调控两种交联比例与含量而获得良好机械强度和一定程度的自修复效果；
[0020]2.本专利技术的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，使用六亚甲基四胺和4
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羟甲基苯硼酸共同固化酚醛环氧树脂，形成永久共价交联与动态交联互补的结构网络，具有更强的机械性能和愈合能力；传统酚醛环氧树脂交联剂通常是永久共价交联，形成不可逆的永久共价键，不能重复加工利用；本专利技术引入动态可交换硼酸酯键，使酚醛环氧树脂具有自修复功能，达到循环利用节约资源的效果；本专利技术的自修复酚醛环氧树脂具有较好的力学性能和自修复效果，在多次重复加工后，力学性能与自修复效果与原材料相比仅是稍微下降；本专利技术的制备方法简单，无需复杂的合成，反应时间短，所需反应装置简单。因此，本专利技术的方法便于推广，时间成本低，能耗低，有望产业化。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本专利技术的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本专利技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范
围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
[0023]本专利技术提供了一种自修复酚醛环氧树脂，包括以下重量份原料：包括以下重量份原料：六亚甲基四胺2～40份、4
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羟甲基苯硼酸5～35份、酚醛环氧树脂100份、溶剂200～400份、催化剂1～5份。
[0024]在一些实施例中，催化剂是粉末或醇溶性液体，具体的催化剂包括乙酸锌和/或纳米氧化锌。
[0025]在一些实施例中，酚醛环氧树脂为醇溶性酚醛环氧树脂，所述酚醛环氧树脂固含量≥50％、粘度≤2.5Pa.s、环氧值0.42～53。
[0026]在一些实施例中，溶剂为醇溶剂，醇溶剂包括甲醇、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自修复酚醛环氧树脂，其特征在于，包括以下重量份原料：六亚甲基四胺2～40份、4
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羟甲基苯硼酸5～35份、酚醛环氧树脂100份、溶剂200～400份、催化剂1～5份。2.如权利要求1所述的自修复酚醛环氧树脂，其特征在于，所述催化剂包括乙酸锌和/或纳米氧化锌。3.如权利要求1所述的自修复酚醛环氧树脂，其特征在于，所述酚醛环氧树脂为醇溶性酚醛环氧树脂，所述酚醛环氧树脂固含量≥50％、粘度≤2.5Pa.s、环氧值0.42～53。4.如权利要求1所述的自修复酚醛环氧树脂，其特征在于，所述溶剂为醇溶剂，所述醇溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种。5.一种如权利要求1～4任一所述的自修复酚醛环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将酚醛环氧树脂加入至溶剂中，使用酸液调节pH为4～6，然后再加入4
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羟甲基苯硼酸、六亚甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁道升，
申请(专利权)人：广西至善新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：