植物酚型生物基环氧树脂研究进展

赵晓磊，侯桂香，于守武

（华北理工大学材料科学与工程学院河北省无机非金属材料重点实验室唐山市功能高分子材料重点实验室，河北唐山 063210）

环氧树脂是一类重要的热固性材料，普遍应用于日常生活和工业生产中。其具有优异的附着力、较高的力学强度、较低的固化温度、优良的耐热性和耐溶剂性、固化后的低收缩率以及良好的电气绝缘特性等[1]。其中，很大一部分环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚A 反应生成的，随着人们对双酚A 生理毒性认识的深入，以双酚A 为原料的产品已经被禁止应用于奶瓶、食品包装等与人体直接接触的领域[2,3]。此外，双酚A 来源于石油。聚合物的合成每年约消耗全球10%的原油，随着全球能源危机警钟的敲响和环境的日益恶化，以环境友好、可再生资源为原料的生物基环氧树脂的研究和开发，成为目前环氧树脂产业发展亟待解决的问题。

利用可再生物质，通过物理或化学等手段制造绿色、环境友好和可再生的生物质高分子材料[4～8]，可以部分代替传统石油基产品，缓解石油危机，减少环境污染。目前，多种植物资源如纤维素、植物油、植物酚等已被用于制备环氧树脂，其中有些生物基环氧树脂可以在热性能、力学性能、绝缘性等方面与双酚A 型环氧树脂媲美，有些则在抗菌性、阻燃性等功能领域显示出了优于传统双酚A 型环氧树脂的优势。因此，开发新型生物基热固性环氧树脂，代替现有石油基产品，将是今后环氧树脂研究的重要组成部分[9,10]。

植物酚是一类广泛存在于植物体内的具有多元酚结构的次生代谢物，主要存在于植物的皮、根、叶、果中。典型代表如没食子酸、丁香酚、厚朴酚、木质素等，这些物质中均含有苯环和酚羟基结构，可以通过反应设计用于制备环氧树脂。本文主要针对以植物酚为原料的生物基环氧树脂的合成、性能、应用等进行总结归纳，探讨生物基环氧树脂的优势与不足，以及未来的发展趋势与前景。

1 单元酚型环氧树脂

1.1 丁香酚

丁香酚（Eugenol）化学名为4-烯丙基-2-甲氧基苯酚，无色或淡黄色液体。Xie 等[11]以丁香酚为原料，合成了双功能环氧单体双(2-甲氧基-4-(环氧基-2-甲基)苯基)苯基磷酸酯(BEU-EP)（Fig.1），并用二氨基二苯甲烷(DDM)固化形成BEU-EP/DDM 热固性树脂，将其与传统的商用双酚A 的固化树脂DGEBA/DDM 进行对比。BEU-EP/DDM 弯曲模量提高了28.8%、储能模量提高了35.1%、700 ℃的残碳率提高了58.1%，而且具有优异的阻燃性和抑烟性能。BEU-EP/DDM 固化体系在UL-94 测试中达到了V-0 等级，极限氧指数(LOI)为38.4%、峰值放热率(PHRR) 降 低 了84.9% 、总 产 烟 量(TSP) 降 低 了80.5%，可以部分代替传统的双酚A 环氧树脂应用于阻燃领域。

Fig.1 Synthesis path of BEU-EP

Miao 等[12]以丁香酚和三氯氧磷为原料，制备了三环氧单体(三(2-甲氧基-4-(氧基-2-甲基)苯基)磷酸盐(TEUP-EP)，并通过4,4′-二硫代二苯胺(DTDA)固化形成动态交联的TEUP-EP/DTDA 树脂。TEUP-EP的三官能芳香结构和TEUP-EP/DTDA 树脂的紧密交联结构赋予本身优异性能。TEUP-EP/DTDA 的Tg为217 ℃，拉伸强度为95.2 MPa，阻燃性能达到UL-94的V-0 等级，这些均高于商用双酚A 环氧树脂。DTDA 中二硫键的交换使得树脂可以发生重构，进而观察到从平面薄膜到三维“摇椅”结构的转变，展示了TEUP-EP/DTDA 树脂的形状记忆和自展开功能，有望应用于医疗和航天航空领域。

Jiang 等[13]以丁香酚为原料，制备了双环氧化合物2,2’-二缩水甘油醚-3,3’-二甲氧基-5,5’-二烯丙基二苯甲烷(BEF-EP)，同时以香兰素为原料制备了生物固化剂3-甲氧基-4-羟基苯基苯并咪唑(VBZMI)。将BEF-EP 分别用常规固化剂苯并咪唑(BZMI)和可再生固化剂VBZMI 固化。BEF-EP/BZMI 表现出良好的热稳定性(Td5%=372 ℃)，与商用双酚F 环氧树脂(BPF-EP/BZMI)性能相近，它还具有良好的疏水性能。与BEF-EP/BZMI 相比，全生物基固化体系BEFEP/VBZMI 具有更高的热稳定性(Td5%=395 ℃)、更高的玻璃化转变温度(Tg=97 ℃)和更好的疏水性(对水接触角为94.07°)。这是由于VBZMI 侧链中存在羟基，提高了交联密度，进而提高了环氧材料的刚性。因此，新型生物基环氧树脂(BEF-EP)和固化剂(VBZMI)作为传统石油基环氧树脂和固化剂的替代品具有广泛的应用前景。

Miao 等[14]以绿色生物基2,5-呋喃二羧酸和丁香酚为原料，合成了新型环氧树脂EUFU-EP。以甲基六氢邻苯二甲酸酐（MHHPA）为固化剂、2-乙基-4-甲基咪唑为固化促进剂，制备了生物基环氧树脂EUFU-EP/MHHPA，其Tg为153.4 ℃，与商用双酚A型环氧树脂相比，50 ℃时的储能模量增加19.8%，峰值放热率和总放热率均降低了19.0%。本身丰富的芳香结构、呋喃环赋予了EUFU-EP/MHHPA 体系优异的热性能、力学性能和阻燃性能。

Fig.2 Synthesis path of DGEBDB

Fig.3 Synthesis path of SCNER

丁香酚结构中含有酚羟基和烯丙基，分子设计性较强，可以通过反应转化为环氧基和其它活性基团，从而获得可以与商用环氧树脂相媲美甚至是超越的力学性能、热性能，以及高的动态力学性能及阻燃、形状记忆等功能性，在医疗、航空航天、阻燃等领域具有广阔的应用空间。但目前利用丁香酚的烯丙基转化为环氧基，往往需要价格昂贵的间氯过氧苯甲酸作为催化剂，且合成过程需要使用一些致癌溶剂如氯仿等，因此阻碍了丁香酚环氧单体的大规模合成。因此，进一步通过对丁香酚环氧树脂分子的结构设计来降低成本和危险性的合成方法，是目前丁香酚环氧树脂的研究方向。

1.2 愈创木酚

邻甲氧基苯酚（Guaiacol）俗称愈创木酚。常温下为有芳香气味的无色或微黄色结晶或无色至淡黄色透明油状液体。Liu 等[15]以木质素衍生物香兰素和愈创木酚为原料，合成了含DOPO 结构的生物基环氧单体DGEBDB（Fig.2）。将DGEBDB 与商用DGEBA 混合，并用DDM 固化，DGEBDB 的加入改善了固化树脂的力学性能。当DGEBDB 与DGEBA之间的质量比为3:7 时，固化树脂的拉伸强度为91 MPa、拉 伸 模 量 为2854 MPa。 当DGEBDB 与DGEBA 之间的质量比为2:8 时，固化树脂的极限氧指数（LOI）为32.4%，此时体系中的磷含量仅为1.27%（质量分数），将高易燃DGEBA 的阻燃等级提升 至UL-94 的V-0 级。

Qi 等[16]以愈创木酚和琥珀酸酐为原料，合成了哒嗪基化合物6-（4-羟基-3-甲氧基苯基）哒嗪-3（2氢）-酮（GSPZ），然后加入环氧氯丙烷制备了环氧单体GSPZ-EP。以DDM 为固化剂，GSPZ-EP/DDM 固化体系的Tg为187 ℃，700 ℃氮气气氛的残碳率为42%，30 ℃时的储能模量为3327 MPa、弹性模量为2798 MPa。GSPZ-EP/DDM 也显示出良好的阻燃性能，UL-94 达到V-0 等级。

利用愈创木酚与其他生物基单体、功能性单体进行反应，可制备具有特殊结构的中间体，而后进一步生成生物基环氧单体和预聚物。最后制备的产物具有高度紧密的芳香和杂化结构，性能优于普通的双酚A 型环氧树脂固化体系，在实际应用中有代替双酚A 型环氧树脂的潜力。

1.3 腰果酚

腰果酚（Cardanol）是一种天然酚类化合物，具有不饱和C15烷烃侧链和1-3 元位置的双键，结构式如Fig.3 所示。Huo 等[17]以腰果酚酚醛环氧树脂和七甲基三硅氧烷为原料合成了一种新型有机硅接枝腰果酚酚醛环氧树脂(SCNER)，如Fig.3 所示。将其用于双酚A 型环氧树脂DGEBA/甲基六氢苯酐体系的改性，SCNER 的加入降低了DGEBA 的黏度，改善了固化树脂的性能。当SCNER 质量分数为10%时，固化树脂的拉伸强度为78.84 MPa、冲击强度为32.36 kJ/m2。复合体系具有单一的Tg，为均相结构。SCNER 的加入降低了固化树脂的Tg和储能模量，说明SCNER 的加入提高了双酚A 型环氧树脂的韧性。

顾卓圆等[18]以羟乙基腰果酚醚(HCE)和三氯氧磷(POCl3)为原料，利用亲核取代反应合成了一种具有三臂结构的预聚体(PT-HCE)，采用双氧水/甲酸的均相催化法对PT-HCE 进行了环氧化，合成了磷酸三羟乙基腰果酚醚环氧树脂(EPT-HCE)。当双键与甲酸的摩尔比为1∶0.4 时，环氧值最高，为0.18 mol/100 g。将EPT-HCE 与双酚A 型环氧树脂E51 进行了复配制作涂料，提高了涂层的柔韧性。

利用腰果酚结构中的脂肪族长链和不饱和双键，可以制备低环氧值、高韧性的环氧单体，与石油基环氧树脂进行共固化，可以改善热固性环氧树脂韧性。因此，腰果酚环氧树脂适合应用于室温或低温的保护涂层，或作为脆性环氧树脂基体的增韧剂。腰果酚的长疏水碳链单元降低了热固性树脂的交联密度和芳香性，腰果酚基环氧树脂的Tg较低，强度和模量不高。这是腰果酚环氧树脂进一步研究和推广应用的一个主要问题。

1.4 香兰素

Fig.4 Synthesis path of DGEVE

香兰素（Vanillin）又名香草醛，化学名称为3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，是从芸香科植物香荚兰豆中提取的一种有机化合物。Yuan 等[19]以香兰素、赤藓糖醇和环氧氯丙烷为原料，合成了全生物基二环二缩醛双环氧单体（DGEVE），如Fig.4 所示。六元环的二环二缩醛的刚性结构，使得固化的DGEVE 显示出较高的Tg（184 ℃）、较高的模量(4.7 GPa)和硬度(0.3 GPa)。双环二缩醛结构的可降解性赋予了环氧网络在酸性溶液中优异的可降解性(在50 ℃下40 min 内完全溶解在1 mol/L 盐酸溶液中)。由于双环二缩醛键在中性条件下具有良好的稳定性，固化后的DGEVE 在湿热老化试验中保持稳定。

Qi 等[20]使用香兰素合成了芳香三嗪衍生物，与环氧氯丙烷反应生成生物基环氧树脂(THMT-EP)。以4，4′-二 氨 基 二 苯 砜(DDS)为 固 化 剂，固 化 的THMT-EP/DDS 由于具有芳香族三嗪的独特结构，表现出优异的性能，Tg高达300 ℃，弯曲模量4137 MPa、弯曲强度134.2 MPa，分别比DGEBA/DDS 高120 ℃，53.9%和14.3%。此外，固化的THMT-EP/DDS 阻燃性能在UL-94 测试中达到V-0 等级。

Wang 等[21]以香兰素、二元胺和亚磷酸二乙酯为原料，形成席夫碱和磷氢加成反应制备中间体，然后与环氧氯丙烷反应，合成了2 种生物基环氧单体。固化后的香兰素基环氧树脂的Tg为214 ℃、拉伸强度为80.3 MPa、拉伸模量为2709 MPa。并且显示出优异的阻燃性，这些归功于其突出的膨胀和致密成炭能力。Nabipour 等[22]以香兰素为原料，合成了一种环氧热固性树脂VTA-EP，该单体与5,5′-亚甲基二糠胺（DFA）热固化，制备了全生物基热固性环氧树脂。固化的VTA-EP/DFA 体系中存在不饱和双键，因此显示出相对较高的Tg（170 ℃），拉伸强度为60 MPa、储能模量为3271 MPa。固化VTA-EP/DFA树脂显示出了良好的阻燃性，与DGEBA/DDM 相比，由于席夫碱网络的可降解性，绿色环氧热固性树脂在各种酸性条件下表现出良好的溶解性。

香兰素的羟基和醛基可以方便地转化为环氧基和其他反应性基团，从而可以设计合成含有双环二缩醛结构、三嗪结构、席夫碱网络结构的生物基环氧单体，在强度、模量、热分解性方面都显示出了优于双酚A 型环氧树脂的特点，并且表现出良好的溶解性、热稳定性、阻燃性等特征，在环保、耐热、耐燃、军工等领域具有广阔的应用空间。然而，香兰素结构中的甲氧基通常难以用简单的反应转化成为环氧基，这将导致热固性环氧产物的热稳定性和颜色稳定性下降。因此，利用更加复杂的分子设计制备高性能和功能性香兰素环氧热固性树脂是该领域进一步研究的方向。

2 多元酚型环氧树脂

2.1 厚朴酚

厚朴酚（Magnolol）熔点102 ℃，溶于苯、乙醚、氯仿、丙酮及常用的有机溶剂，难溶于水。Qi 等[23，24]等以厚朴酚为原料合成了生物基四官能度环氧树脂（MTEP），如Fig.5 所示，以DDS 为固化剂，固化后的MTEP/DDS 的Tg达 到326 ℃，800 ℃残 碳 率 为52.1%，在25 ℃时弯曲模量为3991 MPa、储能模量为3705 MPa。由于厚朴酚的独特结构，固化的MTEP/DDS 显示出比N,N,N’N’-四缩水甘油基-二胺基二苯甲烷（TGDDM）/DDS 更低的吸水率，并具阻燃性能，在UL-94 测试中达到V-0 级。

Fig.5 Synthesis path of MTEP

Fig.6 Synthesis path of gallic acid epoxy resin

宋乐群等[25]将生物基原料厚朴酚和环氧氯丙烷通过一步合成厚朴酚基环氧树脂（DGEH），厚朴酚分子结构中刚性的联苯结构和柔性的烯丙基赋予所制备的环氧树脂优异的综合性能。DGEH在25 ℃的本征黏度为0.088 Pa· s，低于DGEBA 的8.388 Pa· s。以DDS 为固化剂，固化后的DGEH/DDS 的Tg为261 ℃，800 ℃氮气气氛下残碳率为32.3%，弯曲模量为3360 MPa，与DGEBA/DDS 体系相比有很大的提高，DGEH/DDS 的阻燃性能达到了UL-94 V0 级，且DGEH 体系具有较宽的加工温度窗口。

由于厚朴酚具有联苯、多羟基和不饱和双键结构，其合成的生物基环氧树脂与石油基双酚A 型环氧树脂相比，具有良好加工性能、较高的模量、强度和高耐热性。联苯结构还有利于提高环氧树脂热分解时的成炭能力，使树脂具有优异的本征阻燃性。因此，厚朴酚型生物基环氧树脂可以作为航空航天、电子电气等先进复合材料的树脂基体。

2.2 没食子酸

没食子酸是一种生物来源单宁酸的自然水解产物，广泛应用于印染、制药、皮革和化学工业等领域。结构式如Fig.6 中所示。孔振武等[26]是国内最早研究没食子酸环氧树脂的，通过没食子酸与环氧氯丙烷反应合成多酚型环氧树脂。Patil 等[27]研究了没食子酸与环氧氯丙烷摩尔比对合成物环氧值的影响。Cao 等[28]以没食子酸为原料, 依次经过烯丙基化和氧化两步反应合成了高纯度的没食子酸环氧单体，如Fig.6 所示。

张少月等[29]以没食子酸丙酯和聚乙二醇200 为原料、对甲苯磺酸为催化剂，在无溶剂条件下通过酯交换反应合成了没食子酸聚乙二醇酯（GPE），并由其与环氧氯丙烷反应制备了环氧树脂PGPEE。以2-乙基-4-甲基咪唑为固化剂，固化产物的Tg为80.8 ℃，在氮气氛围下PGPEE 热失重5%的温度为272 ℃。800 ℃时的残碳率为22%，具有良好的热动态力学性能和热稳定性。

利用没食子酸结构中含有的1 个羧基和3 个羟基，可以合成多环氧基的产物。固化产物交联密度较高，具有优良的电气绝缘性、力学强度、耐水性和耐腐蚀性。但由于3 个邻位羟基的位阻作用，往往不能完全反应，降低了产物的产率和纯度。利用没食子酸制备高纯度的环氧单体和预聚物，需要大量繁琐的提纯处理工作。由于没食子酸环氧结构的不规整性，使得其力学强度和热稳定性不如双酚A型环氧树脂。因此，如何利用简单的方法合成高纯度的没食子酸环氧单体，进一步提高没食子酸环氧树脂的力学性能、热稳定性是一种挑战。

Fig.7 Synthesis path of PA-EP

2.3 原儿茶酸

原儿茶酸（PA）是存在于许多蔬菜和果实中的一种水溶性酚酸类物质。结构式如Fig.7 中所示。Chen 等[30]以原儿茶酸(PA)和环氧氯丙烷为原料，合成了一种新型生物基环氧树脂(PA-EP)，如Fig.7所示。用DDM 固化后，得到的交联网络Tg为250 ℃，高于DGEBA/DDM 的189 ℃。固化后的热膨胀系数(CTE)为66×10-6℃-1，低于DGEBA/DDM 的72×10-6℃-1。曹兆林等[31]以原儿茶酸（PA）和环氧氯丙烷为原料，合成了原儿茶酸环氧树脂（PA-EP），环氧值为0.73 mol/100 g，并将其用于双酚A 环氧树脂（E-51）的改性，25 ℃下黏度为43.2 Pa·s。当PA-EP 与E-51 质量比为1∶9 时，PA-EP/E-51 固化物的力学性能最佳，相比纯E-51，拉伸强度提升了37.4%、弯曲强度提升了17.2%、冲击强度提升了82.9%。随着PA-EP 含量的增加，固化物的Tg由纯E-51 的116.0 ℃提高到137.3 ℃，失重10%和最大分解速率温度略有下降，但800 ℃残碳率由纯E-51 的5.9%提高到9.8%。

2.4 木质素

木质素是交叉链接的酚聚合物。作为一种天然的多酚聚合物，是仅次于纤维素的第二大可再生资源[32]。Jiang 等[33]利用木质素和碳水化合物衍生单体，包括4-甲基邻苯二酚、5-羟甲基糠醛（HMF）和糠醛，制备了双酚呋喃型多酚。以不同的多酚单体为原料，在相同的反应条件下，通过缩水甘油化和固化步骤合成了环氧树脂网络。材料的储能模量达到9.6 GPa，Tg为110 ℃，具有优异的热稳定性。Zhao 等[34]以木质素为原料，制备了一系列含木质素的环氧预聚物。首先，将木质素和邻苯二酚反应为酚化木质素（PL）。在不使用甲醛的情况下将PL 与水杨醇（SA）在水中进行冷聚，以获得完全基于生物的多酚（PL-SA）。而后与环氧氯丙烷反应制备环氧预聚物，液体环氧预聚物（木质素质量分数高达21%）用胺固化剂（二乙烯三胺）固化，生成均质热固性环氧树脂。该生物基热固性树脂表现出比双酚A型环氧树脂更优越的动态力学性能。

王勇等[35]以木质素为原料，在水相中合成一种适用于木材胶黏剂的木质素环氧树脂。当木质素的羟基与NaOH 摩尔比为1:1 时，由木质素环氧树脂制得的胶合板胶合强度可以达到最大，湿强度可达到1.61 MPa，超过国家标准II 类板的要求(0.7 MPa)。在黏结机理的探究中发现环氧化程度提高时，固化后的木质素环氧树脂的结构更加稳定且致密，胶合板的胶合强度也随之提高。但是过高的环氧化程度会增大胶黏剂的交联度，导致胶黏剂与木板不能形成更好的机械互锁结构，从而降低胶合板的胶合强度。经过长达30 d 的储存期，胶黏剂黏合强度没有明显下降，其黏接强度可以达到商业脲醛树脂的水平。

Zhang 等[36]将木质素进行脱甲基、酚化和羟甲基化，将生木质素（RL）、脱甲基木质素（DML）、酚化木质素（PHL）和羟甲基化木质素（HML）分别与环氧氯丙烷反应，合成了各种木质素环氧树脂（LEP）。并以LEP 为原料，制备了新型灌浆材料，木质素环氧灌浆树脂具有优异的黏度和力学性能、耐热性、耐化学性和固化性能。

木质素经过化学或物理处理，与环氧氯丙烷反应合成所需的生物基环氧树脂。目前最主要问题是如何降低木质素的溶解提纯和改性处理难度，提高木质素的反应活性，是木质素环氧树脂满足工业生产、应用需要的关键。

3 其它植物酚类

Dai 等[37]以大豆苷元为原料，采用一步法合成了一种高性能阻燃环氧树脂(DGED)。用DDM 将其固化，固化后的DGED/DDM 体系Tg为205 ℃，拉伸强度为83 MPa、拉伸模量为2972 MPa、弯曲强度为131 MPa、弯曲模量为2980 MPa，均高于双酚A 型环氧树脂DGEBA/DDM 体系，该体系在800 ℃下的残碳率为42.9%，极限氧指数(LOI)为31.6%，UL-94 达到V-0 等级。

Garrison 等[38]以白藜芦醇为原料合成了3 种环氧热固性树脂：反式白藜芦醇三环氧树脂(1)、二氢白藜芦醇三环氧树脂(2)和三官能胺4,4′-((5-(4-(4-氨基苯氧基)苯乙基)-1，3-亚苯基)双(氧基)二苯胺(4)，环氧单体用4,4′-亚甲基二苯胺(3)和(4)固化，产生4个环氧胺网络。固化网络含有高达52.6%的生物基材料，Tg为285 ℃，比石油衍生双酚A 的网络高约110 ℃。白藜芦醇为原料的固化网络在氮气和空气中的残碳率分别为51%和46%，而双酚A 型固化网络分别为15%和5%，基于白藜芦醇基环氧和胺固化体系显示出了可应用于可持续、低毒性、耐高温领域的性能优势。尚垒[39]以白藜芦醇为原料合成了新型生物基环氧树脂，以DDM、DDS 和甲基四氢邻苯二甲酸酐(Me THPA)为固化剂制备了具有高环氧值、窄分子量分布及较低黏度的新型生物基环氧树脂，具有较高的刚性和热稳定性。

Kristufek 等[40]以天然多酚化合物槲皮素经官能团化和交联，形成环氧网络。槲皮素衍生的单体经甲基纳迪克酸酐(NMA)处理得到交联网络(QNMA)。与传统的二缩水甘油醚双酚A 交联网络(DGEBA-NMA)进行了比较。Q-NMA 与DGEBANMA 具有相似的热性能(Tg和Td)和相似的力学性能(弹性模量、存储模量等)。Q-NMA 是工程应用中可以替代双酚基环氧化合物的生物基环氧树脂之一。

这些生物基单体酚制备的环氧树脂热固性材料，具有高力学、高动态力学性能和低易燃性。但是这些原料价格比较高，往往应用在医药、营养素、生物科技领域，原料的高成本阻碍了其在制备环氧树脂材料领域中进一步发展的潜力。

4 总结与展望

植物酚型环氧树脂原料取自大自然，廉价易得，具有可再生和绿色环保等特点，是目前最有希望代替石油基环氧树脂产品之一。不同的植物酚有不同类型的取代基，可以通过分子设计合成不同结构和性能的生物基环氧单体，如丁香酚、厚朴酚可以利用双键氧化合成环氧单体，也可以通过酚羟基与环氧氯丙烷缩水甘油化制备环氧单体。香兰素可以利用结构中的醛基，设计合成含有双环二缩醛结构、三嗪结构、席夫碱网络结构的生物基环氧单体，愈创木酚可以通过与其他生物基环状单体进行反应，制备具有含磷、含氮等特殊结构的中间体，而后制成环氧单体。从而满足不同领域对环氧树脂基体的要求。

植物酚型生物基环氧树脂，表现出从硬到软、从耐用到可降解的普适性，显示出了优异的力学性能、热性能、绝缘性能等，能够与传统的石油基环氧树脂相媲美，有些性能甚至超越了石油基型环氧树脂。通过特殊结构设计合成的生物基环氧树脂具有突出的阻燃、抗菌和形状记忆等功能性。从而可以满足高温高强、抗菌医疗、航空航天、黏合涂覆等各种领域的要求。

以植物酚为原料制备生物基热固性环氧树脂符合“碳达峰、碳中和”的社会发展目标。植物酚型环氧制备在环氧树脂的产业发展以及应用中具有光明的前景。而想要将生物基环氧树脂投入使用，热性能、力学性能和模量是必要的性能指标，目前研究者正试图为植物酚环氧树脂建立结构-性能关系，这将会更好地指导植物酚衍生环氧树脂的分子设计、高效合成和应用。此外，如何进一步提高生物基环氧基体的动态力学性能、加工性能和生物基含量，也是需要更深入研究的问题。同时，如何提高植物酚单体分离提纯技术，降低植物酚单体价格，以高纯度和经济高效的方式合成生物基环氧单体也是一种挑战。