【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于绿色催化，具体涉及一种生物质基金属促进剂促进环氧单体和生物有机多元羧酸在无溶剂的条件下固化制备生物基环氧树脂的方法及产品。
技术介绍
1、环氧树脂是含有至少一个环氧基的热固性材料前体。环氧基团对于多种官能团都具有反应活性，例如含有活性质子的氨基、羧基和羟基化合物等。因而环氧树脂是极为通用的材料，广泛用于集成电路板、结构碳纤维胶、电子灌封胶和胶黏剂等领域。但是传统的环氧树脂其制备原料几乎全部来源于石油化工，而石化原料作为一种不可再生资源，储存量极其有限。此外，从石化原料到高分子材料的制备需要完成复杂的工业化学品的转换，而转换过程中所消耗能量非常巨大，所带来环境污染和温室效应将会直接影响人类以及自然生物的生存环境。因此，发展生物基环氧树脂是热固性材料领域的重点，对人类生存和发展具有深远的意义。
2、生物基高分子材料是以来自于植物、动物或微生物的可再生天然物质为原料，通过化学、物理、生物等技术而制备的一系列新型高分子材料。由于这类材料具有绿色的制备过程、友好的环境亲和性以及可持续再生等特点，引起了科研单位和企业界浓厚的兴趣。其中，生物基环氧树脂的制备可以依赖于含有环氧官能团的生物质衍生物或含有活性质子的生物质固化剂，而生物有机多元羧酸可以不经过化学修饰就具备作为环氧树脂固化剂的潜质，且具备价格低廉和绿色可持续的特点。然而，受热力学因素影响，大多数生物有机多元酸的反应活性比有机胺类化合物差，导致环氧树脂的固化温度高，所制备的环氧树脂性能差。
3、在采用生物有机多元羧酸作为固化剂制备环氧树脂的过程中，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高效绿色的生物质基金属促进剂促进生物有机多元羧酸固化环氧单体制备生物基环氧树脂的方法，采用水杨酸金属络合物为固化促进剂，在无溶剂体系中反应，制备机械性能良好的生物基环氧树脂。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种以水杨酸金属络合物为固化促进剂制备生物基环氧树脂的方法包括以下步骤：
4、（1）水杨酸金属络合物的制备，以水杨酸锌为例
5、将水杨酸（sal）、纳米氧化锌（zno）按摩尔比为（1~4）:1的比例在80~120℃的油浴锅下冷凝回流反应12~24h得到水杨酸锌促进剂；
6、（2）生物基环氧树脂的制备，以癸二酸固化环氧大豆油为例
7、将步骤（1）所得的水杨酸锌（sal-zn）促进剂先与环氧大豆油（eso）在50~120℃下机械搅拌10~60min混合均匀后，将油浴锅边升温到120~180℃，然后在体系中加入癸二酸，反应10~60min，然后注入模具在120~180℃固化，制得所述癸二酸固化环氧大豆油生物基树脂。
8、进一步地，环氧大豆油与癸二酸的添加量按羧基和环氧基的摩尔比为（0.2~1）：1。
9、进一步地，所述促进剂的添加量占合成树脂质量百分含量的0.5 ~10wt%。
10、进一步地，所述反应过程固化温度为120~180℃，固化时间大于1h。
11、进一步地，所述环氧大豆油与癸二酸反应过程无有机溶剂。
12、进一步地，所述环氧大豆油的环氧值≥6.0%、酸值≤5.0 mg koh/g。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、（1）本专利技术采用可再生的生物有机多元羧酸为环氧树脂固化剂，减少了对化石资源的依赖，符合绿色可持续发展的理念。
15、（2）本发采用生物基金属络合物为固化促进剂，不仅促进了生物有机多元羧酸固化环氧单体制备生物基环氧树脂，并且其本身绿色可持续。
16、（3）本专利技术反应过程中不实用有机溶剂，减少了对环境的污染。
17、（4）本专利技术通过选择环氧单体和生物有机多元羧酸的种类，可以调控聚酯材料的性能。
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1.一种生物基环氧树脂固化促进剂，其特征在于：所述的固化促进剂为水杨酸金属络合物，其中，水杨酸与配位中心金属的摩尔比为1~4：1。
2.根据权利要求1所述的生物基环氧树脂固化促进剂，其特征在于：所述的固化促进剂为水杨酸锌C14H10O6Zn。
3.一种利用权利要求1所述的固化促进剂制备生物基环氧树脂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的环氧单体为环氧植物油、商用多酚型缩水甘油醚环氧树脂中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的生物有机多元羧酸为琥珀酸、癸二酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：水杨酸金属络合物在生物基环氧树脂中的质量百分数为0.5~10%。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：环氧单体与有机多元羧酸的用量按羧基和环氧基的摩尔比计为0.2~1：1。
8.一种如权利要求3所述的方法制得的生物基环氧树脂。
【技术特征摘要】
1.一种生物基环氧树脂固化促进剂，其特征在于：所述的固化促进剂为水杨酸金属络合物，其中，水杨酸与配位中心金属的摩尔比为1~4：1。
2.根据权利要求1所述的生物基环氧树脂固化促进剂，其特征在于：所述的固化促进剂为水杨酸锌c14h10o6zn。
3.一种利用权利要求1所述的固化促进剂制备生物基环氧树脂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的环氧单体为环氧植物油、商用多酚型缩水甘油醚环...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世萍，詹瑛瑛，江莉龙，申卢申，郑小海，雷淦昌，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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