本發(fā)明涉及一種改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂及其制備方法,具體涉及一種利用綠色可再生生物質(zhì)資源合成的一種基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂,屬于化工與高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在過(guò)去的幾十年中,石油和煤是生產(chǎn)燃料、化學(xué)藥品以及高分子材料等的重要原料。然而,石油和煤資源的不可再生性及人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的緊迫性都要求開(kāi)發(fā)出一種新型可再生的材料,而生物質(zhì)材料恰好滿(mǎn)足人類(lèi)的迫切需求。
生物質(zhì)具有可再生、分布廣且年產(chǎn)量巨大的特點(diǎn),但是迄今人們對(duì)其的利用效率非常低。如何高效地將可再生的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為可利用的高分子材料,引發(fā)了整個(gè)世界的濃厚興趣并得到了高度關(guān)注。自然界廣泛存在的生物質(zhì)材料多為脂肪族化合物,熱學(xué)性能較差,因此,丁香酚和2,5-呋喃二甲酸以其芳香結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)異熱穩(wěn)定性脫穎而出。丁香酚約占丁香油80%的成分,是一種可再生、低毒、相對(duì)低成本(大約每公斤5美元)的生物質(zhì)材料。2,5-呋喃二甲酸被U.S. Department of Energy列入排名前十的綠色化學(xué)物質(zhì),已經(jīng)用于合成尼龍、聚酯和聚氨酯等。然而,在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求下,高性能樹(shù)脂以其優(yōu)異的性能可應(yīng)用于高端領(lǐng)域,近年來(lái)得到了廣泛深入的研究,但是2,5-呋喃二甲酸和丁香酚在高性能樹(shù)脂方面應(yīng)用較少。
作為高性能熱固性樹(shù)脂的典型代表,雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂(BMI)的固化物具有優(yōu)異的綜合性能(包括突出的抗熱氧化性和耐熱性、優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的耐濕熱及優(yōu)異的介電性能等),因而在航空、電子信息、電氣絕緣等高端領(lǐng)域占有重要地位。但未改性的BMI存在熔點(diǎn)高、溶解性差、成型溫度高,固化物交聯(lián)密度太大、脆性大等缺點(diǎn),不能很好地滿(mǎn)足加工和使用的要求。迄今為止,烯丙基苯基化合物改性BMI是BMI改性中工藝最成熟、效果最好的一種,是國(guó)內(nèi)外BMI改性研究的熱點(diǎn),目前對(duì)其研究大多針對(duì)是4,4’-雙馬來(lái)酰亞胺基二苯甲烷(BDM)進(jìn)行的。2,2’-二烯丙基雙酚A(DBA)是最常用的BDM的烯丙烯基苯基化合物改性劑。然而它是通過(guò)雙酚A二烯丙基醚(BBE)在高溫下發(fā)生克萊森重排形成的,而B(niǎo)BE是通過(guò)以主要來(lái)自石油和煤資源的雙酚A和來(lái)自石油資源的氯丙烯或溴丙烯反應(yīng)合成的。一方面,雙酚A來(lái)源于不可再生的石油和煤資源,在BDM改性中用量很大,這使它對(duì)石油和煤資源造成了很大依賴(lài),不符合當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)綠色可持續(xù)發(fā)展理念;另一方面,隨著生活水平提高,生產(chǎn)生活中人們對(duì)于健康和安全的要求日益增長(zhǎng),而雙酚A的類(lèi)雌激素結(jié)構(gòu)無(wú)形中會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生極大的威脅,這使得全球使用非雙酚A基產(chǎn)品的呼聲日益高漲。因此,開(kāi)發(fā)一種環(huán)保綠色低毒的基于生物質(zhì)的BMI改性劑在資源保護(hù)和人類(lèi)健康方面都大有裨益。
最近,已有少量文獻(xiàn)報(bào)道基于生物質(zhì)的烯丙烯基苯基化合物用于改性BMI,然而它們中絕大多數(shù)并非使用全生物質(zhì)原料合成。5,5’-二丁香酚(BEG)是迄今報(bào)道過(guò)的唯一一個(gè)用于BMI改性的基于全生物質(zhì)的烯丙基苯基化合物的原料(參見(jiàn)文獻(xiàn):Mitsuhiro Shibata, Naozumi Tetramoto, Ayumi Imada, Makiyo Neda, Shimon Sugimoto. Reactive & Functional Polymers, 2013, 73, 1086-1095),但是所合成BEG的轉(zhuǎn)化率只有60%。此外,其改性BDM樹(shù)脂不能兼具高彎曲模量、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和高起始熱分解溫度(Tdi)。當(dāng)BEG與BDM按摩爾比為0.5:1時(shí),改性樹(shù)脂的Tg為285.8℃,Tdi為423.1℃,但是彎曲模量只有2.7 GPa;而當(dāng)BEG與BDM摩爾比為1:1時(shí),改性樹(shù)脂的Tg只有201.2℃,Tdi為419.0℃,彎曲模量小于1 GPa。熱性能和彎曲模量都低于基于石油和煤資源的DBA改性BMI樹(shù)脂。這是因?yàn)锽EG是通過(guò)兩分子的丁香酚直接連接在一起得到的,分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)聯(lián)苯結(jié)構(gòu),位阻大,使得BDM與中間體雙鍵的Diels-Alder加成反應(yīng)更難發(fā)生,致使固化物交聯(lián)密度降低,從而降低了熱性能和彎曲模量。
因此,制備一種基于全生物質(zhì)的烯丙烯基苯基化合物,使改性BMI樹(shù)脂具有良好的熱性能和高彎曲模量,是一個(gè)具有重大應(yīng)用價(jià)值的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供一種同時(shí)具有良好的熱性能和高彎曲模量的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂及其制備方法。
為達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備方法,包含如下步驟:
(1)按摩爾計(jì),將100份 2,5呋喃二甲酸、150~250份二氯亞砜和催化量的N,N-二甲基甲酰胺混合,在溫度為70~80℃的條件下攪拌反應(yīng)3~5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸去除二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯;
(2)按摩爾計(jì),將190~210份丁香酚和240~300份叔胺溶解于3120~7800份的二氯甲烷中,得到丁香酚溶液A;在溫度為-5~0℃,攪拌條件下,將100份2,5呋喃二甲酰氯溶解于3120~7800份二氯甲烷中,再將得到的溶液滴加到丁香酚溶液A中,滴加完畢后,將反應(yīng)液緩慢升溫至20~30℃,繼續(xù)反應(yīng)2~4h,真空旋蒸去除二氯甲烷,經(jīng)洗滌、干燥,得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯;
(3)在溫度為20~30℃的條件下,按摩爾計(jì),將1份雙馬來(lái)酰亞胺和0.55~1.20份二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為130~145℃的條件下,攪拌成透明液體,再經(jīng)固化與后處理,即得到一種改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
本發(fā)明所述的叔胺為三乙胺、N-乙基二異丙胺、吡啶中的一種,或它們的任意組合。
所述的雙馬來(lái)酰亞胺為N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺、N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺的一種,或它們的任意組合。
本發(fā)明技術(shù)方案還包括按上述制備方法得到的一種改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
與現(xiàn)有技術(shù)提供的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂不同,本發(fā)明所制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂具有優(yōu)良的熱性能和剛性,其原理是:本發(fā)明提供的全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu);一方面,丁香酚和2,5-呋喃二甲酸的芳香結(jié)構(gòu)賦予所合成的全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,從而滿(mǎn)足高耐熱雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的改性要求;另一方面,二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的烯丙基在化學(xué)結(jié)構(gòu)的對(duì)位,位阻小,有利于 BDM與中間體雙鍵的Diels-Alder加成反應(yīng)的發(fā)生,使得改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂具有更好的反應(yīng)性,固化物具有高交聯(lián)密度,因此,制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂具有優(yōu)良的熱性能和剛性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明取得的有益效果是:
1、本發(fā)明以生物質(zhì)可再生資源丁香酚和2,5-呋喃二甲酸為原料,所制備的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的生物質(zhì)含量高達(dá)100%,并且合成反應(yīng)轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%;用于對(duì)雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂進(jìn)行改性,具有更好的反應(yīng)性,固化物具有高交聯(lián)密度,因此,得到的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂具有優(yōu)良的熱性能和剛性。
2、與傳統(tǒng)石油基二烯丙基雙酚A的合成步驟相比,本發(fā)明提供的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的合成過(guò)程無(wú)高溫重排過(guò)程,工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能。
3、與現(xiàn)有技術(shù)不同,本發(fā)明提供的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂為非雙酚A基材料,因此,沒(méi)有雙酚A存在的降低生育能力、罹患疾病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
4、本發(fā)明提供的一種改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備方法具有工藝簡(jiǎn)單,過(guò)程可控性好,易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明制備2,5呋喃二甲酰氯的合成反應(yīng)式。
圖2是本發(fā)明制備基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的合成反應(yīng)式。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的核磁共振氫譜。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的核磁共振碳譜。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的高分辨質(zhì)譜圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體在氮?dú)夥諊碌牟钍緬呙枇繜崆€(xiàn)的對(duì)比圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂在氮?dú)夥諊碌臒崾е厍€(xiàn)的對(duì)比圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的彎曲模量的對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
參見(jiàn)附圖1,它是本實(shí)施例中制備2,5呋喃二甲酰氯的合成反應(yīng)式;具體的反應(yīng)條件如下:
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.5%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
參見(jiàn)附圖2,它是本實(shí)施例中制備基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的合成反應(yīng)式;具體的反應(yīng)條件如下:
將31.20g丁香酚和24.29g三乙胺作為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-5~0℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至20℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.2%。
在本實(shí)施例中得到的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的核磁共振氫譜、核磁共振碳譜和高分辨質(zhì)譜分別參見(jiàn)附圖3、4和5。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol)N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和35.5g(76.73 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為130℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
由圖1反應(yīng)式(合成流程示意圖)可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例1提供的中間體2,5呋喃二甲酰氯的合成,為羧酸酰氯化反應(yīng)。由圖2反應(yīng)式(合成流程示意圖)可見(jiàn),本發(fā)明實(shí)施例1中基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的合成反應(yīng)為酯化反應(yīng)。
參見(jiàn)附圖3,它是本發(fā)明實(shí)施例1中基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的核磁共振氫譜,由圖可知,約5.98ppm和5.04~5.20ppm處代表烯丙基雙鍵上的H,約3.40ppm處代表烯丙基上與雙鍵相鄰的亞甲基上的H,約3.82ppm處代表甲氧基上的H,約7.43ppm處代表呋喃環(huán)上的H,其他峰與生物質(zhì)烯丙基化合物的H質(zhì)子位移相符。
參見(jiàn)附圖4,它是本發(fā)明實(shí)施例1中基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的核磁共振碳譜,由圖可知,約139.79ppm和116.46ppm峰分別代表基于全生物質(zhì)的烯丙基化合物的烯丙基上的C。
參見(jiàn)附圖5,它是本發(fā)明實(shí)施例1制備的基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的高分辨質(zhì)譜圖,其理論分子量[M]為448.1522,理論值[M+Na+]為471.1414,實(shí)驗(yàn)值為471.1402,實(shí)驗(yàn)值與理論值相符。
綜合以上附圖可知,本實(shí)施例1合成了預(yù)期物質(zhì)基于全生物質(zhì)的烯丙基化合物二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯。
實(shí)施例2
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.5%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將32.84g丁香酚和27.33g三乙胺作為堿溶解在300mL二氯甲烷中攪拌,在-2.5±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(300mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至20℃,繼續(xù)反應(yīng)3h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.2%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在25℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和44.0g(97.65 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例3
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為70oC的條件下攪拌反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和30.36g三乙胺作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1oC下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至20℃,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.6%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和54.0g(120.0 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h和240℃/4h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。其預(yù)聚物的差示掃描量熱曲線(xiàn)、改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂熱失重曲線(xiàn)圖和彎曲強(qiáng)度圖分別參見(jiàn)圖6、7和8。
比較例1,二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備:
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、37.0g(120.0 mmol) 2, 2’-二烯丙基雙酚A混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min,將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h和240℃/4h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。其預(yù)聚物的差示掃描量熱曲線(xiàn)、改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂熱失重曲線(xiàn)圖和彎曲模量圖分別參見(jiàn)圖6、7和8。
參見(jiàn)附圖6,為本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體在氮?dú)夥諊碌牟钍緬呙枇繜崆€(xiàn)的對(duì)比圖。由圖可知,實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體的最大反應(yīng)放熱峰為230.1℃,低于比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體的250.2℃;同時(shí)通過(guò)Kissinger方程計(jì)算,得到實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體的反應(yīng)活化能為67.5 kJ/mol,低于比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂預(yù)聚體的72.5 kJ/mol,表明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的反應(yīng)性更好。這是因?yàn)槎?-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的烯丙基在化學(xué)結(jié)構(gòu)的對(duì)位,位阻更小,所以反應(yīng)性更好。
參見(jiàn)附圖7,為本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂在氮?dú)夥諊碌臒崾е厍€(xiàn)的對(duì)比圖。一般用起始熱分解溫度(Tdi)表征材料的熱穩(wěn)定性。由圖可知,實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的Tdi為457.5℃,高于二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的431.5℃,表明改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂有更好的熱穩(wěn)定性。比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂在800℃的殘?zhí)苛繛?5.1%,而實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂在800℃的殘?zhí)苛扛哌_(dá)為42.1%,這有利于獲得高阻燃。
參見(jiàn)附圖8,為本發(fā)明實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂與比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的彎曲模量的對(duì)比圖,由圖可知,實(shí)施例3制備的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的彎曲模量為4.17GPa,而比較例1制備的二烯丙基雙酚A改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的彎曲模量為4.02GPa。這是因?yàn)閷?shí)施例3制備的全生物質(zhì)烯丙基化合物含有呋喃基團(tuán),有利于賦予改性樹(shù)脂優(yōu)良的剛性。
實(shí)施例4
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為70℃的條件下攪拌反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和31.03g N-乙基二異丙胺為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-4±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至20℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.0%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和62.5g(139.5 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140 oC的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例5
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為70oC的條件下攪拌反應(yīng)3h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和23.73g吡啶作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至20oC,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.8%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和75.0g(167.4 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例6
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、47.59g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為75℃的條件下攪拌反應(yīng)4h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.8%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和24.29g三乙胺作為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-5~0℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至25℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.2%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和35.5g(76.73 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為130℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例7
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、47.59g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為75℃的條件下攪拌反應(yīng)4h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.8%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將32.84g丁香酚和27.33g三乙胺作為堿溶解在300mL二氯甲烷中攪拌,在-2.5±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(300mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至25℃,繼續(xù)反應(yīng)3h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.8%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在25℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和44.0g(97.76 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140 ℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例8
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、47.59g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為75℃的條件下攪拌反應(yīng)4h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.8%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和30.36g三乙胺作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至25℃,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.6%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和54.0g(120.0 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h和240℃/4h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例9
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、47.59g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為75℃的條件下攪拌反應(yīng)4h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.8%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和31.03g N-乙基二異丙胺為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-4±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至25oC,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.0%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol)N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和62.5g(139.5 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例10
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、47.59g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為75℃的條件下攪拌反應(yīng)4h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.8%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和23.73g吡啶作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至25℃,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.8%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將50.0g(139.5 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和75.0g(167.4 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例11
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、59.48g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和24.29g三乙胺作為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-5~0℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.2%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和35.5g(76.73 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為130℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例12
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、59.48g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將32.84g丁香酚和27.33g三乙胺作為堿溶解在300mL二氯甲烷中攪拌,在-2.5±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(300mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30oC,繼續(xù)反應(yīng)3h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.8%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在25℃下,將25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和44.0g(97.76 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例13
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、59.48g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和30.36g三乙胺作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30℃,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.6%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、25g(69.75 mmol)N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和54.0g(120.0 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h+220℃/2h和240℃/4h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例14
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、59.48g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和31.03g N-乙基二異丙胺為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-4±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.0%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、25g(69.75 mmol)N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和62.5g(139.5 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為140℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和220℃/8h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例15
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、59.48g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)5h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.6%。。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將34.48g丁香酚和23.73g吡啶作為堿溶解在500mL二氯甲烷中攪拌,在-1±1℃下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(500mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30℃,繼續(xù)反應(yīng)4h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為90.8%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在30℃下,將25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺、25g(69.75 mmol) N, N’-4,4’-二苯醚雙馬來(lái)酰亞胺和75.0g(167.4 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。
實(shí)施例16
1)2,5呋喃二甲酰氯的制備
將31.20g 2,5呋喃二甲酸、35.69g二氯亞砜和N,N-二甲基甲酰胺(DMF,催化劑,0.05mL)混合,在溫度為80℃的條件下攪拌反應(yīng)2h,自然冷卻至室溫,真空旋蒸掉二氯亞砜,干燥后,得到2,5呋喃二甲酰氯,產(chǎn)率為99.5%。。
2)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯的制備
將31.20g丁香酚和8.10g三乙胺、10.34g N-乙基二異丙胺和7.91g吡啶作為堿溶解在200mL二氯甲烷中攪拌,在-5~0oC下滴入2,5呋喃二甲酰氯(19.30g)的二氯甲烷(200mL)溶液,滴加完畢后反應(yīng)液緩慢升至30℃,繼續(xù)反應(yīng)2h;反應(yīng)結(jié)束后,真空旋蒸掉二氯甲烷,用去離子水洗滌,干燥得到基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯,產(chǎn)率為91.5%。
3)改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂的制備
在20℃下,將50.0g(139.5 mmol)N, N’-4,4’-二苯甲烷雙馬來(lái)酰亞胺和35.5g(76.73 mmol)基于全生物質(zhì)的二(4-烯丙基-2-甲氧基苯基)呋喃-2,5-二羧酸酯混合,在溫度為145℃的恒溫條件下預(yù)聚反應(yīng)30min;將所得到的預(yù)聚體倒入預(yù)熱好的模具中,在145℃的真空烘箱中抽氣30min, 再以150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h和250℃/5h工藝分別進(jìn)行固化和后處理,自然冷卻后脫模,即得固化的改性雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。