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CN105408411B - 多官能酚醛树脂 - Google Patents

多官能酚醛树脂 Download PDF

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Abstract

本文公开了制备酚类化合物和酚醛树脂的组合物和方法。树脂包括多官能环氧树脂、氨基缩水甘油基衍生物、链烷酸酯衍生物、烷基醚衍生物和由酚醛清漆树脂的羟甲基衍生物制备的多官能胺。

Description

多官能酚醛树脂
背景技术
每年全球生产超过6百万吨的酚醛树脂。它们相对便宜并且具备卓越的特性，使得它们适于广泛的应用。酚醛树脂展示好的耐热性、高机械强度、电绝缘、卓越的蠕变抗性、良好的加工性能和耐火性。
酚醛树脂一般以两种形式存在：可溶性酚醛树脂(粘性液体)和酚醛清漆(固体)。可溶性酚醛树脂的甲醛与苯酚比例大于1。可溶性酚醛树脂是自固化的，不需要任何交联剂，并且可容易与添加剂、填充剂或纤维化合。通过每摩尔的可溶性酚醛树脂丢失1.5摩尔的甲醛(其通常作为有毒气体释放)，发生可溶性酚醛树脂的固化。当在理想的条件下稳定和储存时，可溶性酚醛树脂的贮存期限是6-8个月。另一方面，酚醛清漆的甲醛与苯酚摩尔比小于1。酚醛清漆需要固化剂并且通常与六胺衍生物混合。
用于酚醛清漆树脂的数种固化剂是本领域已知的，包括甲醛、低聚甲醛和六亚甲基四胺。最常见的固化剂是六亚甲基四胺，其在加热时反应产生氨、甲醛、亚甲胺衍生物和固化的树脂。这些固化剂完成交联反应，以将热塑性酚醛清漆树脂转化成不溶的不熔性状态。但是，这些酚醛清漆固化剂的每种均具有某些缺点。例如，在六亚甲基四胺或甲醛用于固化酚醛清漆树脂的情况下，在固化反应期间释放挥发性反应产物。具体而言，当固化剂是六亚甲基四胺时，在固化酚醛清漆树脂期间释放有毒气体，比如氨气和甲醛。此外，1,6-亚己基衍生物是非常易爆炸的，因而需要在控制温度的条件下储存固化的树脂，这是不经济的。另外，酚醛清漆固化剂，比如六亚甲基四胺，通常需要高达150℃的固化温度。可通过添加酸而降低固化温度，但是这通常引入其他问题，比如模具染色，模具粘附和有机酸升华进入大气。
尽管这些酚醛树脂都被广泛使用，但是上面涉及其处理、储存和用危险化学品的必要固化而概括的问题产生了改善的机会。此外，进一步提高这些树脂的物理、化学和机械特性是可能的。因此，需要产生可用于各种工业应用的具有增强的官能度和改善的安全性的新树脂。
发明内容
本公开涉及具有多官能团的各种酚醛树脂和酚类化合物。在一种实施方式中，化合物具有式I
其中：
a是1至10的整数；
R1是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)nH、-(CH2-CH2-CH2-O)nH，或-(CH2-CH2-O)n-(CH2-CH(CH3)-O)nH，其中每个n独立地是1至18的整数；
每个R2独立地是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)pH、-(CH2-CH2-CH2-O)pH，或-(CH2-CH2-O)p-(CH2-CH(CH3)-O)pH，其中每个p独立地是1至18的整数；
R3是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)qH、-(CH2-CH2-CH2-O)qH，或-(CH2-CH2-O)q-(CH2-CH(CH3)-O)qH，其中每个q独立地是1至18的整数；
R4是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)r-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)rH、-(CH2-CH2-CH2-O)rH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中r是1至18的整数；
R5是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)t-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)tH、-(CH2-CH2-CH2-O)tH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中t是1至18的整数；
R6是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)v-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)vH、-(CH2-CH2-CH2-O)vH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中v是1至18的整数；
每个R7独立地是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)w-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)wH、-(CH2-CH2-CH2-O)wH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中w是1至18的整数；
R8是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)x-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)xH、-(CH2-CH2-CH2-O)xH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中x是1至18的整数；
Z是和
Y是Cl、Br、F或I。
在另外的实施方式中，组合物可包括如本文所描述的式I的化合物中的任何一种或多种。在一些实施方式中，组合物可以是或包括吸收性聚合物或碳纤维树脂，所述碳纤维树脂包括如本文所描述的式I的任何一种或多种化合物。在进一步的实施方式中，制品可包括如本文所描述的式I的任何一种或多种化合物。在进一步的实施方式中，树脂可包括如本文所描述的式I的任何一种或多种化合物。
在进一步的实施方式中，制备化合物的方法可包括：使酚醛清漆化合物接触甲醛或低聚甲醛，以形成羟甲基化合物；和使羟甲基化合物接触表卤代醇、丙烯酸化合物、烷酰基卤、烷基卤、氨、光气或二烷基胺，以形成所述化合物。
在另外的实施方式中，提高树脂的热稳定性、玻璃转变温度或化学抗性的方法可包括在树脂中并入如本文所描述的式I的任何一种或多种化合物。
附图简述
图1示出根据实施方式的反应步骤。
图2A描绘了根据实施方式以10℃/分钟在N2气氛下测量的化合物1的DSC差示热分析图；图2B显示了根据实施方式用六胺固化的酚醛清漆的DSC差示热分析图。
图3描绘了根据实施方式的化合物1的TGA曲线。
图4描绘了根据实施方式，在温度40℃、50℃、60℃和80℃的温度，化合物4的等温DSC固化曲线。
图5描绘了根据实施方式，在温度40℃和60℃的温度，化合物7的DSC固化曲线。
图6描绘了热机械曲线，其显示根据实施方式的固化的环氧树脂的高玻璃转变温度和膨胀系数。
图7描绘根据实施方式丙烯酸酯树脂在40℃和60℃的温度的DSC固化曲线。
发明详述
本公开不限于描述的具体系统、设备和方法，因为这些可改变。在本说明书中使用的术语是仅仅为了描述具体形式或实施方式的目的，而不旨在限制范围。
如本文所使用，“亚烷基”指具有通式-(CH2)n-的二价烷基部分，其中n是约1至约25、约1至约20或约4至约20。二价的意思是该基团具有两个开放位点，其各自均与另一基团键合。非限制性例子包括但不限于亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,5-亚戊基和1,6-亚己基。亚烷基基团可以是取代的或未取代的，直链或支链二价烷基基团。
如本文所使用，术语“烷基”指直链或支链的饱和烃基。烷基基团可包含1至20个碳原子、2至20个碳原子、1至10个碳原子、2至10个碳原子、1至8个碳原子、2至8个碳原子、1至6个碳原子、2至6个碳原子、1至4个碳原子、2至4个碳原子、1至3个碳原子或2个碳原子或3个碳原子。烷基基团的例子包括但不限于甲基(Me)、乙基(Et)、丙基(例如，正丙基和异丙基)、丁基(例如，正丁基、叔丁基、异丁基)、戊基(例如，正戊基、异戊基、新戊基)、己基、异己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、2-甲基-1-丙基、2-甲基-2-丙基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-3-丁基、2-甲基-1-戊基、2,2-二甲基-1-丙基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2,2-二甲基-1-丁基、3,3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基等。
本文公开了用于制备具有多官能团的各种酚醛树脂和化合物的组合物和方法。在一些实施方式中，酚类化合物具有式I：
其中：
a是1至10的整数；
R1是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)nH、-(CH2-CH2-CH2-O)nH，或-(CH2-CH2-O)n-(CH2-CH(CH3)-O)nH，其中每个n独立地是1至18的整数；
每个R2独立地是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)pH、-(CH2-CH2-CH2-O)pH，或-(CH2-CH2-O)p-(CH2-CH(CH3)-O)pH，其中每个p独立地是1至18的整数；
R3是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)qH、-(CH2-CH2-CH2-O)qH，或-(CH2-CH2-O)q-(CH2-CH(CH3)-O)qH，其中每个q独立地是1至18的整数；
R4是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)r-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)rH、-(CH2-CH2-CH2-O)rH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中r是1至18的整数；
R5是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)t-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)tH、-(CH2-CH2-CH2-O)tH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中t是1至18的整数；
R6是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)v-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)vH、-(CH2-CH2-CH2-O)vH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中v是1至18的整数；
每个R7独立地是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)w-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)wH、-(CH2-CH2-CH2-O)wH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中w是1至18的整数；
R8是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)x-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)xH、-(CH2-CH2-CH2-O)xH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中x是1至18的整数；
Z是和
Y是Cl、Br、F或I。
在一些实施方式中，a是1至5的整数、1至3的整数或3至5的整数。在一些实施方式中，a是1。在一些实施方式中，a是5。
在一些实施方式中，R1可以是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)nH、-(CH2-CH2-CH2-O)nH，或-(CH2-CH2-O)n-(CH2-CH(CH3)-O)nH，其中每个n独立地是1至18的整数。在一些实施方式中，R1可以是H、Z或-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)nH。
在一些实施方式中，每个R2可以是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)pH、-(CH2-CH2-CH2-O)pH，或-(CH2-CH2-O)p-(CH2-CH(CH3)-O)pH，其中每个p独立地是1至18的整数。在一些实施方式中，每个R2可以是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2，或-(CH2-CH2-O)pH。
在一些实施方式中，R3可以是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)qH，(CH2-CH2-CH2-O)qH，或-(CH2-CH2-O)q-(CH2-CH(CH3)-O)qH，其中每个q独立地是1至18的整数。在一些实施方式中，R3可以是H、Z、-C(＝O)-CH＝CH2、-(CH2-CH2-O)qH。
在一些实施方式中，R4可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH,-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)r-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)rH、-(CH2-CH2-CH2-O)rH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中r是1至18的整数。在一些实施方式中，R4可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH,-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)r-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2，或-N(CH2-CH2-NH2)2。在一些实施方式中，R4可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)r-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-NH-C(＝O)CH＝CH2。
在一些实施方式中，R5可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)t-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)tH、-(CH2-CH2-CH2-O)tH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中t是1至18的整数。在一些实施方式中，R5可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)t-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2,-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2，或-N(CH2-CH2-NH2)2。在一些实施方式中，R5可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2,-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3,-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)t-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-NH-C(＝O)CH＝CH2。
在一些实施方式中，R6可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH,-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)v-CH3、-NH-Z,-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)vH、-(CH2-CH2-CH2-O)vH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中v是1至18的整数。
在一些实施方式中，R6可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2,-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)v-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2，或-N(CH2-CH2-NH2)2。在一些实施方式中，R6可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2,-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)v-CH3、-NH-Z或-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2。
在一些实施方式中，每个R7可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH,-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)w-CH3、-NH-Z,-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)wH、-(CH2-CH2-CH2-O)wH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中w是1至18的整数。在一些实施方式中，每个R7可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)w-CH3、-NH-Z,-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2，或-N(CH2-CH2-NH2)2。在一些实施方式中，每个R7可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)w-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-NH-C(＝O)CH＝CH2。
在一些实施方式中，R8可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)x-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)xH、-(CH2-CH2-CH2-O)xH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中x是1至18的整数。在一些实施方式中，R8可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2,-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)x-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-NH-C(＝O)CH＝CH2、-CH2CH2-O-Z、-CH2CH2OH、-O-C(＝O)-CH＝CH2，或-N(CH2-CH2-NH2)2。在一些实施方式中，R8可以是-OH、-NH2、-O-Z、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2,-N(CH2OH)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-N(CH2CH2OH)2、-CH2-O-Z、-CH2-OH、-CH2-NH2、-N(CH3)2、-O-(亚烷基)-CH3、-CH2-Y、-NCO、-O-C(＝O)-(CH2)x-CH3、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2，或-NH-C(＝O)CH＝CH2。
在一些实施方式中，Z是在一些实施方式中，Y是Cl、Br、F或I。
在一些实施方式中，式I的化合物在R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的每个可独立地具有如下取代，如表1中所示。
表1
由式I表示的酚类化合物的非限制性例子包括但不限于下述化合物：
在一些实施方式中，制备本文所述的化合物的方法可包括：使酚醛清漆化合物接触甲醛或低聚甲醛，以形成羟甲基化合物；和使羟甲基化合物接触表卤代醇、丙烯酸化合物、烷酰基卤、烷基卤、氨、光气或二烷基胺，以形成所述化合物。图1中阐释的这样的反应机制的一个例子显示酚醛清漆化合物与甲醛反应，以获得化合物1。化合物1可与氨、二乙胺、丙烯酸酐、光气、异辛酰氯、表氯醇或异辛基氯反应，以分别获得化合物2、3、4、5、6、8和9。化合物2可与丙烯酸酐或表氯醇的任何一种反应，以分别获得化合物7和10。
在一些实施方式中，使酚类化合物接触甲醛或低聚甲醛在存在碱性催化剂的情况下进行。碱性催化剂的例子包括但不限于碱金属氢氧化物，比如KOH、LiOH、NaOH等。酚类化合物和甲醛或低聚甲醛可以约1:3至约1:10、约1:3至约1:8、约1:3至约1:5或约1:3至约1:4的摩尔比反应。例子还包括约1:10、约1:8、约1:6、约1:4、约1:3和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。在酚类化合物和甲醛或低聚甲醛的反应期间，溶液的pH可保持在约pH8至约pH 11、约pH8至约pH 10、约pH8至约pH 9或约pH8至约pH 8.5之间。例子还包括约pH8、约pH 8.5、约pH 9、约pH 10、约pH 11和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。
在酚类化合物和甲醛或低聚甲醛的反应期间，反应混合物可被加热至高温，比如约50℃至约70℃、约50℃至约65℃，或约50℃至约60℃的温度。例子还包括约50℃、约55℃、约60℃、约65℃、约70℃的温度，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括端点)。加热可进行不同的时间，比如约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。反应时间可随着反应温度逆向变化。例如，如果反应温度越高，则反应时间段可越短。
在一些实施方式中，可通过羟甲基化合物与表卤代醇化合物以约1:3至约1:10、约1:3至约1:7、约1:3至约1:6或约1:3至约1:4的摩尔比进行反应来制备具有环氧基团的酚醛清漆化合物。例子还包括约1:3、约1:4、约1:6、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。考虑到一个表氯代醇分子可与一个羟基基团反应，表卤代醇与羟甲基化合物的摩尔比也可取决于羟甲基化合物上存在的羟基基团的数量。在一些实施方式中，可以以超过羟基基团的摩尔使用表卤代醇分子。可用于反应的表卤代醇化合物的例子包括但不限于表氯醇、表溴醇和甲基环氧氯丙烷(methylepichlorohydrin)。在一些实施方式中，羟甲基化合物和表卤代醇化合物可被加热至高温，比如约50℃至约90℃、约50℃至约75℃、约50℃至约70℃，或约50℃至约60℃的温度。例子还包括约50℃、约65℃、约70℃、约80℃、约85℃、约90℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。加热可进行不同的时间，比如约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。在一些实施方式中，反应可涉及两步加热过程：将反应混合物加热至第一较低温度，和将反应混合物加热至第二较高温度，以获得表卤代醇和羟甲基化合物的高度缩合。
羟甲基化合物与表卤代醇化合物之间的反应可以在反应催化剂的存在下进行。合适的反应催化剂包括但不限于：MgClO4、LiCl、LiOH、SnF2、LiClO4或者它们的组合。此外，通过添加有机溶剂以及在乳液系统中进行反应可以提高反应速率。有机溶剂的例子包括但不限于：1-丁醇；仲丁醇；乙二醇醚例如2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和2-苯氧基乙醇；醚例如1,4-二噁烷、1,3-二噁烷和二乙氧基乙烷；以及非质子极性溶剂例如乙腈、二甲基亚砜和二甲基甲酰胺。这些有机溶剂可以单独使用或者组合使用以便调节极性。
为了例如提高反应速率的目的，可以在相转移催化剂，诸如例如季铵盐，存在下进行反应。例子包括但不限于：苄基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、四丁基氢氧化铵、四丁基氯化铵以及它们的任意组合。
从本文所述的上述方法得到的反应产物可以用例如水来洗涤。用羟甲基化合物与表卤代醇化合物之间的反应所得的产物作为例子，未反应的表卤代醇化合物和有机溶剂可以通过在减压下利用加热进行蒸馏而被蒸馏掉。为了获得含有少量可水解卤素的化合物，可以在优化条件下进行脱氯化氢步骤，以便所有氯乙醇衍生物都转化成环氧衍生物。为了除去盐含量，可以在有机溶剂例如甲苯、甲基异丁基酮或者甲基·乙基酮中溶解所得的产物，并且，通过过滤或者通过用水洗涤可除去盐。有机溶剂可以通过在减压下加热而被蒸馏掉，以获得高纯度的环氧树脂。通过该方法制备的实例化合物是化合物7。
在一些实施方式中，可通过使羟甲基化合物与氨以约1:3至约1:10、约1:3至约1:8、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:4的摩尔比接触来制备具有氨基基团的酚醛清漆化合物。例子还包括约1:3、约1:5、约1:7、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。羟甲基化合物和氨可被加热至高温，比如约50℃至约70℃、约50℃至约65℃、约50℃至约60℃，或约50℃至约55℃的温度。例子还包括约50℃、约55℃、约65℃、约70℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。在一些实施方式中，羟甲基化合物和氨可在升高的压强，比如约1个大气压至约1.5个大气压、约1个大气压至约1.35个大气压，或约1个大气压至约1.15个大气压的压强被加热。例子还包括约1大气压、约1.15大气压、约1.25大气压、约1.35大气压、约1.5大气压，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。通过该方法制备的这类化合物的一个例子是化合物2。在一些实施方式中，可通过本文所述的方法制备具有伯胺、仲胺、季铵盐或聚氨基团的酚醛清漆化合物。
在一些实施方式中，可通过使羟甲基化合物与丙烯酸化合物以约1:3至约1:10、约1:3约1:7、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:5的摩尔比接触制备具有丙烯酸酯官能团的酚醛清漆化合物。例子还包括但不限于约1:3、约1:5、约1:7、约1:9、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。丙烯酸化合物可以是丙烯酸酐、丙烯酰氯、丙烯酸或其任何组合。在一些实施方式中，接触步骤可在存在或缺少抗氧化剂的情况下进行，所述抗氧化剂比如叔丁基氢醌、取代的醌、丁基化的羟基甲苯或其任何组合。
在一些实施方式中，可通过加热反应混合物至高温，比如约25℃至约90℃，约25℃至约75℃，约25℃至约70℃，约25℃至约60℃，或约25℃至约40℃的温度，使羟甲基化合物和丙烯酸化合物的反应几乎完成。例子还包括但不限于约25℃、约50℃、约65℃、约70℃、约80℃、约85℃、约90℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括端点)。加热可进行不同的时间，比如约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括但不限于约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。通过该方法制备的这类化合物的例子是化合物4。另外，化合物4的酚羟基基团可以被丙烯酸化或环氧化以生产丙烯酸酯环氧树脂合金，或与乙氧基化醚反应以生产亲水丙烯酸酯乳液，用于智能亲水自清洁涂料。
在一些实施方式中，可通过以约1:3至约1:10、约1:3至约1:7、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:5的摩尔比使羟甲基化合物与二烷基胺接触来制备具有二烷基氨基基团的酚醛清漆化合物。例子还包括约1:3、约1:4、约1:6、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。考虑到一个二烷基胺分子可与一个羟基基团反应，二烷基胺与羟甲基化合物的摩尔比也可取决于羟甲基化合物上存在的羟基基团的数量。在一些实施方式中，二烷基胺分子可以以超过羟基基团的摩尔被使用。二烷基胺的非限制性例子包括二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺或其任何组合。在一些实施方式中，羟甲基化合物和二烷基胺可被加热至约50℃至约70℃、约50℃至约65℃、约50℃至约60℃，或约50℃至约55℃的温度。例子还包括约50℃、约55℃、约60℃、约70℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。加热可进行约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。
羟甲基化合物和二烷基胺化合物之间的反应可在存在反应催化剂的情况下进行。合适的反应催化剂包括但不限于MgClO4、LiCl、LiOH、SnF2、LiClO4或其组合。另外，可通过添加有机溶剂和在乳液系统中进行反应来提高反应速率。有机溶剂的例子包括但不限于丙酮、甲基·乙基酮、甲醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、1,3-二噁烷、二乙氧基乙烷、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺，和其组合。通过该方法制备的示例性化合物是化合物3。二烷基氨基酚醛清漆化合物(化合物3)可具有广泛的应用，比如活化剂、用于环氧树脂的硬化剂、用于聚氨基甲酸酯和硅聚合物的潜在催化剂、阳离子交换树脂和杀虫剂(septiciding agent)。
在一些实施方式中，可通过使羟甲基化合物和烷酰基卤以约1:3至约1:10、约1:3至约1:7、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:5的摩尔比进行反来应制备具有链烷酸酯官能团的酚醛清漆化合物。例子还包括约1:3、约1:4、约1:6、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。烷酰基卤的非限制性例子包括异辛酰氯、癸酰氯、己酰氯、月桂酰氯、壬酰氯、棕榈酰氯，或其任何组合。在一些实施方式中，羟甲基化合物和二烷基胺可被加热至约50℃至约90℃、约50℃至约85℃、约50℃至约70℃，或约50℃至约55℃的温度。例子还包括约50℃、约65℃、约70℃、约80℃、约90℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。加热可进行约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。通过该方法制备的示例性化合物是化合物6。化合物6可具有广泛的应用，比如增塑剂、抗氧化剂或减振树脂。
在一些实施方式中，可通过以约1:3至约1:10、约1:3至约1:7、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:5的摩尔比使羟甲基化合物和烷基卤接触来制备具有烷基醚基团的酚醛清漆化合物。例子包括约1:3、约1:4、约1:6、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。烷基卤的非限制性例子包括异辛基氯、癸基氯、己基氯、庚基氯、壬基氯或其任何组合。在一些实施方式中，羟甲基化合物和二烷基胺可被加热至约50℃至约90℃、约50℃至约85℃、约50℃至约70℃，或约50℃至约55℃的温度。例子还包括约50℃、约65℃、约70℃、约80℃、约90℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。加热可进行约2小时至约6小时、约2小时至约5小时、约2小时至约4小时，或约2小时至约3小时。例子还包括约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。通过该方法制备的示例性化合物是化合物9。化合物9可具有广泛的应用，比如增塑剂、抗氧化剂或减振树脂。
在一些实施方式中，可通过以约1:3至约1:10、约1:3至约1:8、约1:3至约1:6，或约1:3至约1:4的摩尔比使羟甲基化合物和光气接触来制备具有异氰酸酯官能团的酚醛清漆化合物。例子包括约1:3、约1:5、约1:7、约1:8、约1:10，和这些值的任何两个之间的范围(包括它们的端点)。羟甲基化合物和光气可被加热至约50℃至约70℃、约50℃至约65℃、约50℃至约60℃，或约50℃至约55℃的温度。例子还包括约50℃、约55℃、约65℃、约70℃，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。在一些实施方式中，羟甲基化合物和光气可在约1个大气压至约1.5个大气压、约1个大气压至约1.35个大气压，或约1个大气压至约1.15个大气压的压强被加热。例子包括约1个大气压、约1.15个大气压、约1.25个大气压、约1.35个大气压、约1.5个大气压，和这些值的任何两个之间的范围(并且包括其端点)。在一些实施方式中，CO2可代替光气。在一些实施方式中，化合物5上的酚-OH基团可预先反应，以形成环氧缩水甘油基醚或丙烯酸酯，作为聚合物合金(丙烯酸酯-氨基甲酸乙酯，环氧-氨基甲酸乙酯或环氧-丙烯酸酯氨基甲酸乙酯)或聚环氧乙烷的新来源。通过该方法制备的示例性化合物是化合物5。化合物5也可用作封闭剂，以在水基应用中保护异氰酸酯基团。
本公开的化合物可用作，例如，热固性树脂、高压发电机的电绝缘体、制造刹车片的固化剂、水凝胶、水凝胶表面活性剂、用于烧蚀热绝缘体的结合树脂、陶瓷、催化剂、硬化剂、表面活性剂、减振剂、增塑剂、抗氧化剂、杀虫剂、交联剂或任何其组合。由于芳族结构和多官能度，这些化合物可提高树脂的热稳定性、玻璃转变温度和/或化学抗性。可以在其中并入化合物的这样的树脂的例子包括但不限于聚氨基甲酸酯、硅树脂、商业环氧树脂、脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、羟甲基脲-甲醛树脂、羟甲基三聚氰胺-甲醛树脂等。
另外，本公开的化合物可被固化形成树脂。各种固化剂可用于该过程。固化剂包括酸性催化剂、过氧化物，或任何商业上可得的硬化剂。在一些实施方式中，本文所述的化合物本身可用作固化剂。例如，化合物2可用作环氧树脂衍生物的固化剂。
由本发明的化合物制备的树脂可以与例如其他材料掺杂，所述其他材料诸如溶剂或稀释剂、填充剂、颜料、染料、流动改性剂(flow modifiers)、增稠剂、增强剂、脱模剂、润湿剂、稳定剂、阻燃剂、表面活性剂及其组合。这些添加剂可以以功能上相当的量被添加，以获得所期望的性能。
根据本公开制备的多官能环氧树脂及胺类树脂可以具有高的玻璃转变温度，并可以呈现高的热稳定性。具有这类性能的树脂非常适合用作例如复合材料的粘合剂。而且，多官能环氧树脂可以具有更高程度的交联，从而提高对溶剂和/或腐蚀性化学品的耐受性。当与普通的芳族环氧树脂比较时，由本公开的化合物制造的树脂可以具有提高的水可混溶性，因此这类树脂可用于，例如在潮湿环境中、在湿润表面上、作为用于建筑工程的水基环氧树脂以及作为水基涂料的应用中。
本公开的树脂可以用于例如包装、电子或结构层压结构或复合材料、纤丝缠绕、模塑、半导体封装材料、底部填充材料(under-fill materials)、传导性浆料、层压结构、用于电子电路板的树脂组合物、树脂浇铸材料、粘合剂、堆积衬底(buildup substrate)的层间绝缘材料以及涂布材料，例如绝缘漆。此外，这些树脂还可以在包括但不限于罐、汽车、鼓、桶、管材、井下油田管道系统以及食品罐的制品中用作内衬(lining)。另外，树脂可以用作例如用于混凝土模子的层压环氧树脂结构、蜂窝芯、木材和金属组件以及加固管材。
本公开的环氧树脂可以与例如丙烯酸系统一起使用，以为制品例如器具、厨柜、户外家具、铝壁板以及其他金属产品提供优良的涂层。多官能环氧树脂和胺类树脂可以用作例如防腐蚀的粉末涂料或者用作高光泽的装饰涂料。这样的涂料可以应用在制品例如洗衣机、器具、船舶、桥梁、管道、化工厂、汽车、农具、容器以及地板表面中。
具有丙烯酸酯官能团的酚类化合物可用作，例如，油漆和涂料中的粘合剂。另外，各种添加剂，比如颜料、聚结剂、流变改性剂、杀菌剂、增塑剂、硝酸盐等可添加至涂料中。具有多官能丙烯酸酯粘合剂的油漆可展示高的玻璃转变温度，并且可耐磨损，并且容易在室温下固化。涂料通常可适于任何衬底。衬底可以是例如制品、物品、交通工具或结构。尽管不具体限制本公开中使用的衬底，但可以使用的这样的衬底的例子包括，建筑外部、交通工具、桥梁、飞机、金属栏杆、栅栏、玻璃、塑料、金属、陶瓷、木材、石头、水泥、织物、纸张、皮革和其组合或层压结构。涂料可通过例如喷涂、浸涂、辊涂、刷涂或其任何组合施加至衬底。
单独地，或作为与其他热固性树脂，比如环氧树脂和不饱和聚酯，的互穿聚合物网络(IPN)，由本文所述的丙烯酸酯化合物形成的树脂可用于生产复合材料。此外，这些树脂也可用于例如水凝胶、聚丙烯酸酯超吸收性聚合物(SAP)、粘合剂、复合材料、密封剂、填料、阻燃剂、交联剂等。另外，树脂可被制备具有不同的官能度，以便展示每个单体的不同数量的丙烯酸酯官能团。例如，通过使用可溶性酚醛树脂前体，可制备每个单体具有4个丙烯酸酯基团的树脂。相比之下，三聚氰胺前体可产生每个单体6个丙烯酸酯基团。具有定制官能度的这样的树脂可用于改善丙烯酸酯乳液的物理、机械和/或化学特性以及固化特征。本文所述的树脂可用作商用丙烯酸酯树脂的交联剂，和/或湿润聚合表面活性剂，并且这样的特性可用于超吸收性聚合物，用于土壤处理。
本公开的化合物也可用作前体，以开发用于疏水土壤处理的新的、改进的产品，或与充当水澄清剂的化合物一起用于水和污水处理设备。此外，本文所述的化合物可用于碳纤维、SAP的交联剂、粘合剂、层压结构、照片打印(photo printing)、室温固化应用、光固化等中。
实施例
实施例1：羟甲基化合物-可溶性酚醛清漆(resolac)(化合物1)的制备
将约150克的低分子量酚醛清漆和200克的福尔马林溶液(按重量计37％)在配备冷凝器、机械搅拌器、滴液漏斗和温度计的五-颈反应烧瓶中混合。通过逐滴添加150ml的10％(按重量计)氢氧化钠溶液来启动反应，并且将反应混合物的pH调整至pH 9-10之间。将反应混合物加热至约65℃，达3小时。在该阶段结束时，冷却反应混合物并且用冷(5-10℃)磷酸二氢钠溶液中和。将金色树脂层与反应混合物分开，溶解在乙醇中，脱盐，并且用分子筛干燥。通过旋转式蒸发器使产物蒸发并且在真空下干燥，以获得化合物1。表征产物并且通过差示扫描量热法(DSC)研究其固化特性。以恒定的温度改变速度(在N2气氛下，10℃/分钟)测量的化合物1的典型的DSC差示热分析图显示在图2A中。为了比较，用六胺固化的酚醛清漆的DSC差示热分析图显示在图2B中。化合物1的代表性热重分析(TGA)显示在图3中。
实施例2：氨基酚醛清漆化合物(化合物2)的制备
将约30.6克的化合物1与150ml的乙醇在来自Analis(Belgium)的一升高压釜系统中混合，所述高压釜系统配备机械搅拌器，并且可在控制的温度和压强下操作。将该系统固定并连接至氨气瓶。用N2冲洗该系统并混合10分钟，以溶解化合物。将氨气供至高压釜，直到压强达到1.5个大气压。通过高压釜的冷却套使反应温度保持在约50-70℃，达2小时。在这一阶段结束时，使系统冷却至室温，并且用N2冲洗该系统，以除去未反应的氨气。使白色乳浆产物蒸发并且在真空下干燥，以获得化合物2。基于N含量百分数，通过CHN微量分析确定存在的氨基基团的数量。CHN数据显示氨基基团的数量(基于N含量百分数)对于分子量700和1000的酚醛清漆分别是10和5。纯化的树脂用作环氧树脂的硬化剂，并且作为聚氨基甲酸酯和硅树脂的催化剂和交联剂。
实施例3：二乙氨基衍生物(化合物3)的制备
将约45克的化合物1用300克的二乙胺(DEA)回流三小时。在该阶段结束时，使产物冷却至室温，并且用水提取未反应的DEA数次。将获得的油性树脂溶解在乙醇中并且用分子筛干燥。通过旋转式蒸发器使产物蒸发并且在真空下，80℃和0.1mm Hg，干燥3小时，以获得化合物3。由CHN微量分析确定二乙胺基团的数量。取代的氨基基团的数量比羟甲基基团的数量少20-30％，原因是在存在DEA的情况下催化聚合可溶性酚醛清漆。评估的DEA基团的数量是每个可溶性酚醛清漆分子约5-7个基团。
实施例4：丙烯酸酯化合物(化合物4)的制备
用10％THF稀释约22克的化合物1并且与86克(0.4摩尔)的丙烯酸酐(分析纯级(analar grade))和0.1克的叔丁基氢醌在反应容器中混合。将反应混合物加热至约60℃。反应在约60℃继续两个小时，并且在该阶段结束时，温度升高至约80℃并且加热另外一小时。在真空下蒸馏过量的未反应的丙烯酸酐和丙烯酸副产物，获得浅黄色粘性丙烯酸化的化合物(化合物4)。表征产物并通过DSC进行评估。化合物4在40℃(a)、50℃(b)、60℃(c)和80℃(d)的等温DSC固化曲线显示在图4中。化合物4测量的玻璃转变温度是144℃。
也可通过用丙烯酰氯替换丙烯酸并且在存在三乙胺作为HCl受体的情况下在环境温度(25℃)进行反应制备上述产物。
实施例5：聚异氰酸酯化合物(化合物5)的制备
将溶解在150mL的干燥二氯甲烷中的约45克的化合物1和作为HCl受体的约20克的三乙胺放置在500mL高压釜中，如在实施例2中使用。将高压釜固定并且用氮冲洗。将光气进料至溶液，并且在光气气氛下继续反应两个小时。在反应阶段结束时，再次用氮冲洗系统，并且使未反应的光气冒泡通过氢氧化钾的饱和醇溶液。分离产物，以获得化合物5。通过采用标准方法的滴定测定异氰酸酯当量并且是按重量计约30-40％。
实施例6：异辛酸酯化合物(化合物6)的制备
将配备冷凝器、滴液漏斗和机械搅拌器的500mL的三颈反应容器浸入水浴中。将滴液漏斗填充以用作为HCl酸受体的20克三乙胺稀释的约22克化合物1。将反应容器填充以约30克的异辛酰氯，并且将反应容器加热至60℃。逐滴从滴液漏斗添加化合物1，同时进行有效混合超过一小时。在60℃继续反应两个小时。稍后，将温度升高至80℃并且继续反应另外一小时。分离过量的未反应的异辛酰氯和其胺加合物。获得了黄色粘性的可溶性酚醛清漆异辛酸酯化合物(化合物6)。通过IR、CHN和冰点测定法分子量测定装置表征化合物。获得的化合物的分子量在3500-4200之间。
实施例7：丙烯酰胺化合物(化合物7)的制备
使用实施例6的反应设置。将滴液漏斗填充以用10％THF稀释的稀释的约45克化合物2。将反应容器填充以0.2摩尔(44克)丙烯酸酐和0.2克的丁基化的氢醌。将反应混合物加热至80℃，同时缓慢添加化合物2一小时。在添加化合物之后，反应继续进行另外的一小时。在真空下蒸馏过量的未反应的丙烯酸酐和丙烯酸副产物，获得浅黄色粘性丙烯酸化的化合物(化合物7)。表征产物并通过DSC进行评估。通过使苯酚基团改性为适于疏水土壤处理的苯氧基聚醚，使化合物进一步聚合，以形成水凝胶湿润表面活性剂。也可通过用丙烯酰氯替换丙烯酸酐和在存在作为HCl受体的三乙胺的情况下，在环境温度(25℃)，进行反应制备上述产物。显示化合物7(在40℃(a)和在60℃(b)，以10℃/分钟测量)固化的代表性DSC差示热分析图显示在图5中。
实施例8：环氧化合物(化合物8)的制备
将约100克(0.2mol)的化合物1与溶解在5ml的2-甲氧基乙醇中的1克MgClO4和231克(2.5mol)的表氯醇组合。用氮闪蒸系统10分钟，同时继续混合。将反应温度升高至60℃，并且反应继续两个小时。在该阶段结束时，将温度升高至80-85℃，并且反应继续另外1小时。稍后，将反应混合物冷却至60℃，并且添加溶解在25ml水中的约12克的四丁基氯化铵，同时进行继续混合，随后添加250ml的50％(按重量计)NaOH溶液。搅拌反应混合物1小时，并且通过共沸蒸馏使表氯醇和水的混合物分离。将分离的表氯醇再次引入至反应混合物中，并且将混合物进一步加热至70℃，达60分钟。在真空下蒸馏过量的未反应的表氯醇，并且将反应混合物冷却至室温。将形成的环氧产物溶解在甲苯中，过滤，用1％(按重量计)乙酸洗涤，用水洗涤并且用分子筛干燥。通过旋转式蒸发器使产物蒸发并且在真空下，0.1毫米Hg，40℃，干燥6小时，以获得淡褐色粘性化合物8。采用标准方法测定化合物的环氧当量。发现环氧当量是86克/当量(环氧当量＝4.8eq/千克)，在40℃的粘度是315.4Pa.s，和活性氯含量是按重量计1.3％。
实施例9：异辛基醚化合物(化合物9)的制备
将约20克的可溶性酚醛清漆化合物1溶解在四氢呋喃中并且通过用钠线处理改性成钠醚加合物。在干燥条件下，使钠可溶性酚醛清漆氧化物衍生物与异辛基氯反应，并且反应伴随有效的混合继续进行两个小时。将获得的油性黄色醚增塑剂分离，用乙醇洗涤，以使未反应的钠分解。用水洗涤产物，并且用分子筛干燥，以获得化合物9。评估产物的增塑剂和减振剂特性。
实施例10：缩水甘油基胺化合物(化合物10)的制备
将约45克的化合物2溶解在100ml的DMF中，并且与溶解在5ml的2-甲氧基乙醇中的1克的MgClO4和231克(2.5mol)的表氯醇组合。用氮闪蒸系统10分钟，同时进行持续混合。将反应温度升高至60℃，并且反应继续进行两个小时。在该阶段结束时，将温度进一步升高至80-85℃，并且反应继续进行另外1小时。稍后，将反应混合物冷却至60℃，并且添加溶解在25mL水中的约12克的四丁基氯化铵，同时进行持续混合，随后添加250ml的50％(按重量计)NaOH溶液。搅拌反应混合物1小时，并且通过共沸蒸馏使表氯醇和水的混合物分离。将分离的表氯醇再次引入回到反应混合物中，并且将混合物进一步加热至70℃，达60分钟。在真空下蒸馏过量的未反应的表氯醇，并且将反应混合物冷却至室温。将形成的环氧产物溶解在甲苯中，过滤，用1％(按重量计)的乙酸洗涤，用水洗涤并且用分子筛干燥。通过旋转式蒸发器使产物蒸发并且在真空下，0.1毫米Hg，40℃，干燥6小时，以获得褐色粘性化合物10。采用标准方法测定化合物的环氧当量，其为每千克化合物4-5个环氧当量。
实施例11：化合物1作为粘合剂的用途
将包括按重量计90％细石英砂(直径80-200微米)，按重量计2.5％岩石棉，按重量计2.5％废纸和按重量计5％化合物1的组合物溶解在10％(v/v)乙醇中。混合组合物直到获得均匀产物。将产物放置在模具中，以形成各种形状，比如尺寸是80x 80x 5厘米的板、喷嘴，和其他耐高温(refractory)产品。在80-100℃的炉中使铸造产物固化2小时。从模具中取出产物并且在耐高温应用中使用。
实施例12：化合物1和化合物2作为粘合剂的用途
将包括按重量计90％细石英砂(直径80-200微米)，按重量计2.5％岩石棉、按重量计2.5％废纸、按重量计2.5％化合物2和按重量计2.5％化合物1的组合物溶解在10％(v/v)乙醇中。混合组合物直到获得均匀产物。将产物放置在模具中，以形成各种形状，比如尺寸为80x 80x 5厘米的板、喷嘴，和其他耐高温产品。在室温下过夜固化铸造产物。从模具中取出产物并且在耐高温应用中使用。
实施例13：化合物作为电绝缘体的用途
制备包括约1:1比例的化合物1和化合物2的组合物并且用5％(v/v)乙醇稀释。将混合物施加至电圈，作为绝缘体，并且在室温下固化。混合物展示卓越的电阻率，并且耐高温。这些线圈用在变压器中。
实施例14：可溶性酚醛清漆增塑剂的评估
制备包含聚氯乙烯(PVC)、(按重量计5-10％)化合物2和(按重量计5-10％)化合物6的混合物的数种组合物。通过流变仪和熔体流动速率测量获得的组合物的流变学特性和热稳定性。当与商业增塑剂，比如邻苯二甲酸二辛酯比较时，化合物2和6在改善PVC的熔体流动速率方面显示明显的功效。
实施例15：涂布环氧涂层的制品
将生铁棒材涂布由化合物8制备的环氧漆。类似的棒材也涂布以商业上可获得的非环氧漆。让漆干燥，并穿透漆下至金属划X。将棒材在盐雾室(按体积计5％NaCl，35℃)中放置200小时。在这一阶段结束时，目视检查棒材的腐蚀以及损坏处漆的剥离。当与喷涂非环氧漆的棒材比较时，喷涂环氧漆的棒材将展示较少的腐蚀和漆的脱落。
实施例16：水凝胶的制备
使约10克的化合物7与2克的聚丙烯酸酯、0.05克的苯甲酰基过氧化物和0.02克的锌酸钴混合，并且在环境温度固化。固化的树脂稍后用氢氧化钾中和。将约10克中和的树脂浸入蒸馏水中。由于吸收水，产物的体积膨胀(重量增加约200％)。
实施例17：环氧化合物的固化
使10克的化合物8与3克的商业硬化剂8050混合。使混合物固化过夜，以形成硬树脂，其玻璃转变温度为约90℃至约100℃。显示固化树脂的高玻璃转变温度和在各种温度范围的膨胀系数的热机械曲线描绘在图6中。
实施例18：丙烯酸酯树脂的固化
使10克的丙烯酸酯化合物4与0.05克的苯甲酰基过氧化物和0.02克的锌酸钴混合。使混合物在环境温度固化约6小时至约12小时。固化的聚丙烯酸酯树脂的玻璃转变温度为120-150℃和热分解温度为430℃。如将被认识到，丙烯酸酯树脂可容易在环境温度固化。丙烯酸酯树脂显示高玻璃转变温度和热分解温度。丙烯酸酯树脂在40℃和60℃的DSC等温固化曲线显示在图7中。
实施例19：刹车片的制造
将约15克的可溶性酚醛清漆化合物1与由以下组成的填料组合物混合：10克硫酸钡、3.5克石棉、1.5克黄铜填料、5.5克石墨粉末、5克碳纤维、5克陶瓷微球、2克铜、5克玻璃纤维、0.5克氢氧化钙、12克铝氧化物、0.2克的硫化铜、12克石英、5克岩石棉和5克回收的橡胶废料。将组合物充分混合，并且将约10克化合物2添加至该组合物，并且再混合，以获得均匀混合物。将混合物通过金属板压入模具中，然后使其在室温固化6小时。使产物在80℃进一步固化1小时。获得具有良好摩擦特性的刹车片。
在上面的详细说明中参考了附图，附图构成了详细说明的一部分。在附图中，除非上下文指出，否则相似的符号通常表示相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中所描述的示例性实施方式不意图是限制性的。可以使用其它实施方式，并且可以做出其它改变，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。将易于理解的是，如本文大致描述且如图中所图示的，本公开的方面能够以各种不同配置来布置、替代、组合、分离和设计，所有这些都在本文中明确地构思出。
本公开不受在本申请中所描述的特定实施方式的限制，这些特定实施方式意在为各个方面的示例。对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行各种改进和变型，而不偏离其精神和范围。根据前面的说明，除了本文列举的那些之外，在本公开范围内的功能上等同的方法和装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。旨在这些改进和变型例落在随附权利要求书的范围内。本公开仅受随附权利要求书的术语连同这些权利要求所给予权利的等同方案的整个范围的限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组合物或生物系统，当然这些可以变化。还应理解的是，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的，而不意在是限制性的。
如本申请文件中所使用的，单数形式(“a”、“an”和“the”)包括复数引用，除非文中另有明确说明。除非另有定义，本文所使用的所有技术及科学术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。本公开绝不应该被解释为承认本公开中所描述的实施方式由于现有技术发明而没有资格先于此种公开。如本申请文件中所使用的，术语“包括(comprising)”是指“包括但不限于”。
尽管各种组合物、方法和装置在“包括”(解释为“包括但不限于”的意思)各种成分或步骤方面被描述，但所述组合物、方法和装置还可“基本由各种成分和步骤组成”或“由各种成分和步骤组成”，此类术语应当理解为限定实质上封闭的群组。
关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员能够根据上下文和/或应用适当地从复数变换成单数和/或从单数变换成复数。为了清晰的目的，本文中明确地阐明了各单数/复数的置换。
本领域技术人员应当理解，通常，本文中并且特别是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常意欲作为“开放性”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员应当进一步理解，如果意欲引入特定数量的权利要求列举项，则这样的意图将在权利要求中明确地列举，并且在不存在这种列举项的情况下，不存在这样的意图。例如，为了有助于理解，以下所附权利要求可以包含引导性的短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求列举项。然而，即使当同一个权利要求包含引导短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词比如“一个”或“一种”时，这种短语的使用不应当解释为暗示由不定冠词“一个”或“一种”引入的权利要求列举项将包含这样引入的权利要求列举项的任何特定权利要求限定为仅包含一个这种列举项的实施方式(例如，“一个”和/或“一种”应当解释为指“至少一个”或“一种或多种”)；这同样适用于以引入权利要求列举项的定冠词的使用。另外，即使明确地叙述特定数量的所引入的权利要求列举项，本领域技术人员应当认识到将这种列举项解释为意指至少所叙述的数量(例如，没有其他修饰的单纯列举项“两个列举项”意指至少两个列举项，或者两个以上列举项)。此外，在其中使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的习语的那些情况下，通常这种造句意味着本领域技术人员应当理解的习语(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”应当包括，但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。在其中使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的习语的那些情况下，通常这种造句意味着本领域技术人员应当理解的习语(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”应当包括，但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。本领域技术人员应当进一步理解实际上呈现两个或多个可选择术语的任何转折性词语和/或短语，无论在说明书、权利要求书还是附图中，都应当理解为包括术语的一个、术语的任何一个或全部两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
此外，当公开内容的特征或方面以马库什组的方式描述时，本领域技术人员将认识到，该公开内容由此也以马库什组的任何单独的成员或成员的亚组的方式描述。
如本领域技术人员应当理解的，用于任何和所有目的，如在提供书写描述的方面，本文公开的所有范围也包括任何和所有可能的亚范围及其亚范围的组合。任何所列范围可以容易地被认为是充分描述并能够使同一范围可以容易地分解为至少两等份、三等份、四等份、五等份、十等份等。作为非限制性实例，本文所讨论的每个范围可以容易地分解为下三分之一、中间三分之一和上三分之一等。如本领域技术人员也应当理解的，所有语言比如“高达”、“至少”等包括所叙述的数字并且指可以随后分解为如上所述的亚范围的范围。最后，如本领域技术人员应当理解的，范围包括每个单独的成员。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。
各种上述公开的以及其他各特征和功能或其可选方案可以组合成许多其他不同的系统或应用。本领域技术人员随后可以做出各种在本文中当前未预见的或未预期的可选方案、改进方案、变型例或改进，其中每个也旨在由公开的实施方式所涵盖。

Claims (50)

1.式I的化合物：
其中：
a是1至10的整数；
R1是H、Z或-C(＝O)-CH＝CH2；
每个R2独立地是H、Z或-C(＝O)-CH＝CH2；
R3是H、Z或-C(＝O)-CH＝CH2；
R4是-NH2、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-CH2-NH2、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)rH、-(CH2-CH2-CH2-O)rH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中r是1至18的整数；
R5是-NH2、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-CH2-NH2、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)tH、-(CH2-CH2-CH2-O)tH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中t是1至18的整数；
R6是-NH2、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-CH2-NH2、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)vH、-(CH2-CH2-CH2-O)vH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或–N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中v是1至18的整数；
每个R7独立地是-NH2、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-CH2-NH2、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)wH、-(CH2-CH2-CH2-O)wH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中w是1至18的整数；
R8是-NH2、-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2、-N(CH2CH2-O-Z)2、-N(CH2NH2)2、-CH2-NH2、-NH-Z、-N[CH2O-C(＝O)-CH＝CH2]2、-N(CH2-CH2-NH2)2、-(CH2-CH2-O)xH、-(CH2-CH2-CH2-O)xH、-N[CH2-CH2-O-C(＝O)-CH＝CH2]2或-N[CH2-CH2-NH-C(＝O)-CH＝CH2]2，其中x是1至18的整数；以及
Z是
2.权利要求1所述的化合物，其中R1是Z或-C(＝O)-CH＝CH2。
3.权利要求1所述的化合物，其中每个R2独立地是Z或-C(＝O)-CH＝CH2。
4.权利要求1所述的化合物，其中R3是Z或-C(＝O)-CH＝CH2。
5.权利要求1至4任一项所述的化合物，其中R4是-NH2或-NH-Z。
6.权利要求1至4任一项所述的化合物，其中R5是-NH2或-NH-Z。
7.权利要求1至4任一项所述的化合物，其中R6是-NH2或-NH-Z。
8.权利要求1至4任一项所述的化合物，其中R7独立地是-NH2或-NH-Z。
9.权利要求1至4任一项所述的化合物，其中R8是-NH2或-NH-Z。
10.权利要求1所述的化合物，其中：
R1是-C(＝O)-CH＝CH2；
每个R2是-C(＝O)-CH＝CH2；
R3是-C(＝O)-CH＝CH2；
R4是-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2或-N(CH2-CH2-NH2)2；
R5是-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2或-N(CH2-CH2-NH2)2；
R6是-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2或-N(CH2-CH2-NH2)2；
每个R7是-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2或-N(CH2-CH2-NH2)2；和
R8是-N(Z)2、-N(CH2-O-Z)2或-N(CH2-CH2-NH2)2。
11.权利要求1所述的化合物，其中R1是-H，每个R2是-H，和R3是-H。
12.权利要求1所述的化合物，其中R1是-H，每个R2是-H，R3是-H，R4是-NH2，R5是-NH2，R6是-NH2，每个R7是-NH2，和R8是-NH2。
13.权利要求1所述的化合物，其中R1是-Z，每个R2是-Z，R3是-Z，R4是–NH-Z，R5是–NH-Z，R6是–NH-Z，每个R7是–NH-Z，和R8是–NH-Z。
14.包括权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种的制品。
15.权利要求14所述的制品，其中所述制品是树脂、热固性制品、电绝缘体、水凝胶、陶瓷制品或刹车片。
16.包括权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种的吸收性聚合物。
17.包括权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种的组合物。
18.权利要求17所述的组合物，其中所述组合物是催化剂、表面活性剂、减震剂、增塑剂、抗氧化剂、杀虫剂、交联剂或用于烧蚀热绝缘体的结合树脂。
19.权利要求17所述的组合物，其中所述组合物是水凝胶表面活性剂。
20.包括权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种的树脂。
21.权利要求20所述的树脂，其中所述树脂是聚氨基甲酸酯、硅树脂、环氧树脂、脲甲醛树脂、碳纤维树脂或三聚氰胺-甲醛树脂。
22.权利要求20所述的树脂，其中所述树脂是羟甲基脲甲醛树脂或羟甲基三聚氰胺-甲醛树脂。
23.制备化合物的方法，所述方法包括：
使酚醛清漆化合物接触甲醛或低聚甲醛，以形成羟甲基化合物；和
使羟甲基化合物接触表卤代醇、丙烯酸化合物、烷酰基卤或氨，以形成所述化合物，其中所述化合物是权利要求1至13任一项所述的化合物。
24.权利要求23所述的方法，其中所述丙烯酸化合物是丙烯酸酐、丙烯酸、丙烯酰氯或其任何组合。
25.权利要求23所述的方法，其中使所述酚醛清漆化合物接触所述甲醛或低聚甲醛包括在存在碱性催化剂的情况下使1摩尔的所述酚醛清漆化合物接触3摩尔至10摩尔的所述甲醛或低聚甲醛。
26.权利要求25所述的方法，其中在存在碱性催化剂的情况下使所述酚醛清漆化合物接触所述甲醛或低聚甲醛包括使所述酚醛清漆化合物、所述甲醛或低聚甲醛和所述碱性催化剂在8的pH至11的pH的溶液中混合。
27.权利要求25所述的方法，其中在存在碱性催化剂的情况下使所述酚醛清漆化合物接触所述甲醛或低聚甲醛包括将所述酚醛清漆化合物、所述甲醛或低聚甲醛和所述碱性催化剂加热至50℃至70℃的温度。
28.权利要求25所述的方法，其中在存在碱性催化剂的情况下使所述酚醛清漆化合物接触所述甲醛或低聚甲醛包括将所述酚醛清漆化合物、所述甲醛或低聚甲醛和碱性催化剂加热2小时至6小时。
29.权利要求23所述的方法，其中接触所述羟甲基化合物包括在存在反应催化剂的情况下以1:3至1:10的摩尔比使所述羟甲基化合物接触所述表卤代醇。
30.权利要求29所述的方法，其中所述反应催化剂选自Mg(ClO4)2、LiCl、LiOH、SnF2、LiClO4和其任意组合。
31.权利要求29所述的方法，其中在存在所述反应催化剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述表卤代醇包括将所述羟甲基化合物、所述表卤代醇和所述反应催化剂加热至50℃至90℃的温度。
32.权利要求29所述的方法，其中在存在所述反应催化剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述表卤代醇包括将所述羟甲基化合物、所述表卤代醇和所述反应催化剂加热2小时至6小时。
33.权利要求29所述的方法，其中在存在所述反应催化剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述表卤代醇化合物进一步包括添加有机溶剂。
34.权利要求33所述的方法，其中所述有机溶剂选自1-丁醇、仲丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-苯氧乙醇、1,4-二噁烷、1,3-二噁烷、二乙氧基乙烷、乙腈、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺和其任意组合。
35.权利要求29所述的方法，其中在存在所述反应催化剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述表卤代醇化合物进一步包括将所述羟甲基化合物、所述表卤代醇化合物和所述反应催化剂与相转移催化剂一起加热。
36.权利要求35所述的方法，其中所述相转移催化剂选自苄基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、四丁基氢氧化铵、四丁基氯化铵和其任意组合。
37.权利要求23所述的方法，其中接触所述羟甲基化合物包括在存在抗氧化剂和抑制剂的情况下以1:3至1:10的摩尔比使所述羟甲基化合物接触丙烯酸化合物。
38.权利要求37所述的方法，其中所述抑制剂是取代的或非取代的醌、对苯二酚、丁基化的羟基甲苯或其任何组合。
39.权利要求37所述的方法，其中所述抗氧化剂是叔丁基氢醌、取代的醌、丁基化的羟基甲苯或其任何组合。
40.权利要求37所述的方法，其中在存在所述抗氧化剂和所述抑制剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述丙烯酸化合物包括将所述羟甲基化合物、所述丙烯酸化合物、所述抗氧化剂和所述抑制剂加热至25℃至90℃的温度。
41.权利要求37所述的方法，其中在存在所述抗氧化剂和所述抑制剂的情况下使所述羟甲基化合物接触所述丙烯酸化合物包括将所述羟甲基化合物、所述丙烯酸化合物、所述抗氧化剂和所述抑制剂加热2小时至6小时。
42.权利要求23所述的方法，其中接触所述羟甲基化合物包括以1:3至1:10的摩尔比使所述羟甲基化合物接触所述烷酰基卤。
43.权利要求42所述的方法，其中使所述羟甲基化合物接触所述烷酰基卤包括将所述羟甲基化合物和所述烷酰基卤加热至50℃至90℃的温度。
44.权利要求42所述的方法，其中使所述羟甲基化合物接触所述烷酰基卤包括将所述羟甲基化合物和所述烷酰基卤加热2小时至6小时。
45.权利要求23所述的方法，其中接触所述羟甲基化合物包括在高压釜中以1:3至1:10的摩尔比使所述羟甲基化合物接触氨。
46.权利要求45所述的方法，其中所述羟甲基化合物和所述氨在1大气压至1.5大气压的压强接触。
47.权利要求45所述的方法，其中所述羟甲基化合物和所述氨被加热至50℃至70℃的温度。
48.提高树脂的热稳定性的方法，所述方法包括在树脂中并入权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种。
49.提高树脂的玻璃转变温度的方法，所述方法包括在树脂中并入权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种。
50.改善树脂的化学抗性的方法，所述方法包括在树脂中并入权利要求1至13任一项所述化合物中的任何一种或多种。
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