专利名称：一种松香基扩链剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯形状记忆高分子材料领域，具体涉及一种松香基扩链剂及其制备方法。
背景技术：
形状记忆材料是一类刺激响应性智能材料。所谓形状记忆性，是指材料由初始形状(起始态)在一定条件下发生形变并固定(变形态)后，在外界刺激(如光、热、电、磁、酸碱度等)下又可回复到初始形状的特性。20世纪60年代，人们最先发现了 N1-Ti合金的形状记忆功能，随后形状记忆材料便引起了世界广泛关注。20世纪80年代，Ota.SLl等人通过辐射交联聚乙烯的方法发现所得材料具有非常好的热回复形状记忆效应，成为世界上第一例形状记忆高分子(SMP，ShapeMemory Polymer)材料(Ota.S.The heat shrinkage properties of polyethylene[J].Radiate Physics Chemistry, 1981, (18):81)。与形状记忆合金(SMA, Shape Memory Alloy)相比，SMP具有变形量大、赋形容易、形状记忆温度范围宽、质轻价廉等优点，可广泛应用于医疗器械、体育运动、纺织服装、包装、军事及航空航天等领域，因而自上世纪80年代以来，SMP的研究引起了学术界和工业界广泛兴趣。SMP可以是热塑性的，也可以是热固性的。热塑性形状记忆高分子具有形变量大、加工方法简单、可以加工成各种复杂形状的产品，但是同热固性的相比，其回弹性能非常差。热塑性形状记忆高分子的断裂伸长率可以达到1000%以上，但是最大回弹形变目前只有400%左右。因此，研究具有高回复性能的热塑性形状记忆高分子具有非常重要的意义。目前高分子材料的合成绝大部分都是采用以石油为原料的化学品合成，如申请号为200710031342.X的中国专利公开的环氧树脂基形状记忆高分子、申请号为200610043121.X的中国专利公开的聚氨酯形状记忆高分子材料、申请号为200810203251.4的中国专利申请公开的甲壳型液晶聚合物类形状记忆高分子材料等。但是石油等化石资源为不可再生资源，同时使用化石资源造成了温室效应等环境问题。出于节约资源、保护环境等考虑，使用生物质资源等天然可再生资源为原料来合成生物基高分子材料成为人们的研究热点。生物基高分子材料具有保护环境和节约资源的双重功效。美国、日本、欧盟等国先后通过了法案和标准来推动生物基材料的发展。因此以再生生物资源为原料，研究开发高性能材料顺应时代发展趋势，符合国家战略需求，有重要的应用价值和良好的发展前景。但是到目前为止，用生物质资源为原料来合成具有高回复性能的热塑性形状记忆闻分子还未见报道。
发明内容
本发明提供了一种松香基扩链剂，结构为二元醇，能够与其他化合物反应生成高性能的高分子材料。一种松香基扩链剂，为式I结构或式II结构的化合物；
权利要求
1.一种松香基扩链剂，其特征在于，为式I结构或式II结构的化合物；
2.根据权利要求1所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将式III或式IV结构的松香二酸与二元醇HO-R2-OH反应制得式I或式II结构的松香基扩链剂；
3.根据权利要求2所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，式III或式IV结构的松香二酸与二元醇HO-R2-OH反应具体采用酯化法、酯交换法或者酰氯化-醇解法。
4.根据权利要求3所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述的酯化法包括:在保护气体的保护下，式III或式IV结构的松香二酸与二元醇HO-R2-OH在酯化催化剂作用下于100°C 200°C下反应5tTl0h，反应结束后提纯得到式I或式II结构的松香基扩链剂。
5.根据权利要求4所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述式III或式IV结构的松香二酸与二元醇HO-R2-OH的摩尔比为1:2 10。
6.根据权利要求3所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述的酯交换法包括:先将式III或式IV结构的松香二酸与甲醇于45°C 75°C下反应3tT8h得到松香酸甲酯，松香酸甲酯再与二元醇HO-R2-OH在酯交换催化剂作用下于100°C 200°C进行酯交换反应3tT5h，反应结束后提纯得到式I或式II结构的松香基扩链剂。
7.根据权利要求6所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述的式III或式IV结构的松香二酸、甲醇、二元醇HO-R2-OH三者的摩尔比为1:2 10:2 10。
8.根据权利要求3所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述的酰氯化-醇解法包括:先将式III或式IV结构的松香二酸与酰氯化试剂在酰氯化催化剂作用下于-15°C 10(TC下进行酰氯化反应3tT5h，反应结束后减压蒸馏得到松香二酰氯，然后松香二酰氯在缚酸剂作用下与二元醇HO-R2-OH于20°C 100°C反应3tT5h，反应结束后，处理得到式I或式II结构的松香基扩链剂。
9.根据权利要求8所述的松香基扩链剂的制备方法，其特征在于，所述的式III或式IV结构的松香二酸、酰氯化试 剂、二元醇HO-R2-OH三者的摩尔比为1:10 40:2 10。
全文摘要
本发明提供了一种松香基扩链剂，为式Ⅰ结构或式Ⅱ结构，R1、R2选自芳香族链段或C1~C14的脂肪族链段。本发明中，松香基扩链剂可与其他化合物反应，合成高性能的高分子材料如松香基形状记忆聚氨酯，该松香基形状记忆聚氨酯具有高回复性。合成松香基扩链剂以松香为原材料，松香是可再生资源，对保护环境具有重要意义。本发明还公开了一种松香基扩链剂的制备方法，将松香二酸与二元醇HO-R2-OH反应制得式Ⅰ或式Ⅱ结构的松香基扩链剂，其制备简单，易于实施，可操作性强，易于工业化生产。
文档编号C07C69/753GK103113552SQ20131002520
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者张立生, 江艳华, 刘小青, 朱锦 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所