专利名称：全生物基复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类全生物基复合材料，以全生物基苯并噁嗪共聚树脂为基材。具体地说，是通过 非石油基路线合成高分子材料，由天然可再生资源作为原料合成苯并噁嗪树月旨，再通过两种及以上树脂共聚而成。其意义在于对天然可再生资源的开发和利用，属于环境友好材料研究范畴。
背景技术：
复合材料是由两种或两种以上不同物质材料通过物理或化学方法，组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。本发明的全生物基复合材料所使用的基材为全生物基苯并噁嗪树脂。苯并噁嗪树脂是在传统酚醛树脂的基础上发展起来的一类新型热固性树脂，它是一类含苯环结构的杂环化合物，可以在溶液或熔融(无溶剂)状态下由酚、甲醛和伯胺经Mannich缩合反应合成。在加热作用下，苯并噁嗪发生开环聚合生成含氮且类似于酚醛树脂的网状结构。所生成的聚苯并噁嗪树脂与其他热固性树脂(如环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂等)相比，许多性能更为优良，更适于作为树脂基材制备各种复合材料零部件。它熔融粘度较低，便于成型加工；聚合时无小分子放出，可保证制品孔隙率低；开环聚合时几乎无体积收缩，可确保制品精度。聚苯并噁嗪树脂具有高Tg和优良的热稳定性、阻燃性、力学性能和电气性能，尤其是，在合成聚苯并噁嗪树脂时可进行非常灵活的分子设计。目前，全生物基复合材料的研究报道尚未发现。关于使用可再生资源合成苯并噁嗪树脂的研究也比较少，2007年Cal6等人首先利用腰果酚、氨水和甲醛合成了一种新型聚苯并n惡嗪树脂，并和黄麻纤维复合制备了一种新型生物基复合材料。(Emanuecalo, Alfonso Maffezzoli, Giuseppe Mwle, Francesca Martina, Selma E. Mazzetto,Amtonella Tarziac and Cristina Stifani. Green Chemistry,2007,9,754-759)。Liu 等报道了糠胺和苯酚和双酚A制备含呋喃结构的苯并噁嗪树脂，并利用其与马来酰亚胺经过Diels-Aleder 得到了主链型苯并卩惡嗪树脂。(参见 I. Journal of polymer science partApolymer chemistry, vol.43,5267-5282(2005) ；2. Journal of polymer science partA polymer chemistry, vol. 46,6509-6517 (2008)。2009 年，北京化工大学余鼎声等发明人在专利“基于可再生资源的苯并噁嗪树脂和其组合物及其制备方法”(中国专利申请号201010178513. 3)首先披露了用源于可再生资源的酚及胺来合成苯并噁嗪树脂。但是以上这些报道都不是严格意义上的全生物基材料，均属半生物基范畴。并且一些专利(中国专利申请号201010178513. 3)报道中的组合物是机械共混，而非共聚。本发明提出的全生物基复合材料基材为两种及以上全生物基苯并噁嗪共聚树脂。
权利要求
1.一类全生物基复合材料，其特征在于所用高分子基材是由两种及以上全生物基苯并噁嗪树脂共聚而成，且合成该同全生物基单体所用原料均由生物质经提取、水解或化学修饰等处理所得。
2.根据权利要求I所述的全生物基复合材料，其特征在于所用填料为天然纤维、木棉纤维、亚麻纤维、植物性秸杆粉碎物、果物硬壳粉碎物或糠壳等可再生物质，以及玻璃纤维、碳酸钙等无机材料。
3.根据权利要求2所述全生物基复合材料，其特征为用于合成苯并噁嗪的原料为糠胺、硬脂胺和月桂胺等碳数为8 22的脂肪胺，1,4- 丁二胺等二元胺(碳链2 18)以及腰果酚、酪氨酸、愈创木酚、丁香酚、间苯三酚、邻苯三酚、壳聚糖或木质素等物质中的两种以上的物质。
4.根据权利要求2所述的全生物基复合材料，其特征为所用共聚单体中至少一种为乙酰丙酸和权利要求3中列举的胺类和酚类物质反应合成出的具有双苯并噁嗪结构的单体。
全文摘要
本研究的新物质重点在于制备的复合材料为全生物基材料，通过全生物基苯并噁嗪共聚树脂作为基材与生物及无机填料复合而成的全生物基复合材料。从天然开再生资源开发方面入手，采用模压法制备复合材料，基材的树脂采用无溶剂和溶剂法制备。研究进程如下本研究通过使用纯天然原料，糠胺、愈创木酚以及多聚甲醛或甲醛，经曼尼希反应合成出性能优良的全生物基苯并噁嗪单体。通过单体共聚作为基材，再加入填料复合而成全生物基复合材料。结果表明，该复合材料具有优良的抗冲击性能，拉升强度，高的耐热性，阻燃性。
文档编号C08L79/04GK102618032SQ20121007627
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者刘向东, 孙佳勤, 王彩飞 申请人:浙江理工大学