[發(fā)明專利]一種改性酚醛樹脂及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710046841.6
• 申請日: 2007-10-09
• 公開（公告）號: CN101121811A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 陳焰;李亞東;楊珊艷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海安億納米材料有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K3/34;C08J5/14;C08K3/30
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發(fā)明涉及一種改性酚醛樹脂及其制備方法。

背景技術

酚醛樹脂原料易得，成本低廉，具有耐熱性較好，力學強度高，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，但是隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，特別是各種車輛和機械使用工況條件及航空、航天和其它國防尖端技術的發(fā)展，對高性能摩擦材料提出了新的要求，如較高的熱分解溫度、良好的熱恢復性能、足夠的摩擦系數(shù)、較好的耐磨性能及較低的噪音等。傳統(tǒng)的未改性的酚醛樹脂脆性大、韌性差、耐熱性不足、限制了高性能摩擦材料的開發(fā)。因此，提高酚醛樹脂的耐熱性和韌性是酚醛樹脂改性的研究發(fā)展方向。

目前，通過各種有機物如腰果油、桐油、橡膠等，對酚醛樹脂進行增韌改性，取得了一定效果，缺點是強度有所不足。而無機納米微粒由于尺寸小、表面積大、表面能高，因此，表面呈極大的活性、極強的吸附性，很容易與其它原子結(jié)合；而且，納米粒子的小尺寸效應、表面與界面效應、宏觀量子隧道效應等，容易引發(fā)物質(zhì)的很多性能發(fā)生質(zhì)變。用無機納米粒子改性酚醛樹脂，不僅可以減少樹脂用量、增加樹脂韌性、耐老化和高溫摩擦性能，還可明顯改善摩擦材料的物理、化學性能，制備出若干新特性的摩擦材料。

實際上，無論是有機改性，還是無機改性，都可以改善酚醛樹脂黏結(jié)劑的綜合性能，差別只在于改性的途徑和機理、以及改性的作用效果和側(cè)重點不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的主要是根據(jù)現(xiàn)有技術中的不足，提供一種耐熱性、耐磨性、韌性等綜合性能優(yōu)良的改性酚醛樹脂。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種改性酚醛樹脂，其特征在于，其組分包括酚醛樹脂和含有改性硫酸鋇的粉體，含有改性硫酸鋇的粉體的重量百分含量為5％～60％。

優(yōu)選地是，其組分還包括固化劑和增韌劑，增韌劑的重量為酚醛樹脂重量的6-10％；增韌劑的重量為酚醛樹脂重量的5％-40％。

其中，所述的改性硫酸鋇包括含有硫酸鋇的粉體和其表面包覆的無機氧化物，無機氧化物的重量含量為含有硫酸鋇的粉體重量的1-12％。

其中，所述的無機氧化物表面還包覆一層高分子薄膜，高分子薄膜的重量含量為含有硫酸鋇的粉體重量的1-5％。

高分子薄膜為聚四氟乙烯、聚乙烯醇或其它薄膜。

所述的含有硫酸鋇的粉體可以是硫酸鋇粉體，也可以是含有硫酸鋇的礦石粉，包括但不限于重晶石。

其中，所述的含有改性硫酸鋇的粉體包括改性硫酸鋇和硅酸鹽粉體，改性硫酸鋇與硅酸鹽粉體的質(zhì)量比為1～10∶1，所述的硅酸鹽粉體選自蒙脫土、高齡土、膨潤土、累脫石、海泡石、蛭石、硅藻土中的一種或兩種以上。

其中，所述的無機氧化物為TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、ZnO、Fe₃O₄中的一種或兩種。

其中，含有改性硫酸鋇的粉體的粒徑為10～300nm。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備改性酚醛樹脂的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將含有改性硫酸鋇的粉體與酚醛樹脂混合，其中含有改性硫酸鋇的粉體在混合物中的重量百分含量為5-60％；然后放入高混機中，攪拌分散5-40min，溫度保持在20～120℃；

B、將步驟A獲得的混合物經(jīng)捏合機揉合分散，進一步通過單螺桿或雙螺桿擠出機，使用超聲波輔助分散，熔融共混，同時加入增韌劑，分散均勻后，擠出、造粒；

C、冷卻后的料粒和固化劑混合，固化劑的重量為酚醛樹脂重量的6-10％；然后依次經(jīng)高混機和粉碎機中混合研磨分散。

其中，步驟B中，所述的增韌劑為丁腈橡膠、桐油、亞麻油、腰果油、三聚氰胺、雙馬來酰胺中的一種或兩種以上。

增韌劑的使用量為酚醛樹脂重量的5-40％。

其中，步驟C中，所述的所述固化劑為多聚甲醛或六亞甲基四胺，其中，多聚甲醛的分子量為50-2000。

所述的改性酚醛樹脂在制備高溫制動摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結(jié)構(gòu)材料、防熱材料中的應用。

含有改性硫酸鋇的粉體的制備方法為現(xiàn)有技術，可根據(jù)現(xiàn)有技術制備包覆有無機氧化物和高分子薄膜的含有改性硫酸鋇的粉體。

將改性硫酸鋇粉體與層片狀或籠型的硅酸鹽粉體按一定比例混合，于高混機中攪拌分散5-30min，得到復合無機微納米粉體；其中，改性硫酸鋇粉體與硅酸鹽粉體的質(zhì)量比為1～10∶1。