[發明專利]一種熱固性快速固化酚醛樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 200810224194.8
• 申請日: 2008-10-27
• 公開（公告）號: CN101381439A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 胡平;陳淳;劉錦霞;孫超明;王雷
• 申請（專利權）人: 北京玻鋼院復合材料有限公司
• 主分類號: C08G8/04
• 分類號: C08G8/04
• 代理公司: 北京諾孚爾知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 魏永金

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，更具體地涉及一種熱固性快速固化酚醛樹脂及其制備方法。

背景技術

酚醛樹脂是酚類化合物與醛類化合物在催化劑作用下縮聚而成的。熱固性酚醛樹脂的縮聚反應一般是在氫氧化鈉、氨水、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈉、叔胺等堿性催化劑作用下進行的，但這種常規的方法制得的酚醛樹脂具有固化時間長、固化階段縮合水多、且必須高溫高壓固化、成型工藝復雜等諸多不足之處，嚴重限制了酚醛樹脂在建筑結構領域的應用。

中國發明專利申請公開號CN1175597A公開了一種制造熱固性酚醛樹脂的方法，它采用二價金屬錳鹽作堿性催化劑，磷酸和甲酸作酸性催化劑，利用二價金屬錳離子在弱酸性條件下的加速效應加快酚醛樹脂的固化速度，所得酚醛樹脂的放熱峰溫度為135℃，室溫(25℃)下凝膠時間為1.5h、固化時間14h。該方法生產出的酚醛樹脂顯示出了較快的固化速度，同時也出現了樹脂儲存期太短的缺點。

中國發明專利申請公開號CN1916071A公開了一種改性熱固性快速固化酚醛樹脂，它主要針對玻璃鋼漁竿用玻纖預浸布用酚醛樹脂固化時間長的弱點，通過在A階熱固性酚醛樹脂溶液中加入烏洛托品，使得改性酚醛玻纖預浸布卷成漁竿烘烤定型所需時間縮短，固化時間由原來的3h縮短為1～2.5h。該方法生產出的酚醛樹脂顯示出了較快的固化速度，但是，它仍然未能改變酚醛樹脂本身所具有的固化時間長、成型工藝單一的性能弱點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有酚醛樹脂存在的上述技術不足，提供一種儲存時間長、固化時間短、可適用于快速成型工藝的熱固性酚醛樹脂。

本發明提供了一種酚醛樹脂組合物，其包括：

酚類原料，所述酚類原料含有間苯二酚；

醛類原料；

催化劑，所述催化劑包括二價鋅鹽和堿性催化劑；

其中，所述間苯二酚的重量百分含量為所述酚類原料的5～30重量％。

在一種實施方式中，所述酚類原料與醛類原料的摩爾比為1:1.3～2.0。

在另一實施方式中，二價鋅鹽選自乙酸鋅、草酸鋅、對苯二甲酸鋅、己二酸鋅。堿性催化劑選自氫氧化鈉、氨水、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈉、叔胺。

本發明的酚醛樹脂組合物還包括溶劑。

本發明還提供了一種制備酚醛樹脂組合物的方法，所述酚醛樹脂組合物包括如下組分的反應產物：

酚類原料，所述酚類原料含有間苯二酚，其中所述間苯二酚的重量百分含量為所述酚類原料的5～30重量％；

醛類原料；

催化劑，所述催化劑包括二價鋅鹽和堿性催化劑；

其中，該方法包括以下步驟：

(a)將除了間苯二酚之外的酚類原料與部分醛類原料混合，加入至少部分二價鋅鹽進行反應，得到第一反應物；

(b)向所述第一反應物中加入剩余醛類原料和堿性催化劑進行反應，得到第二反應物；

(c)向所述第二反應物中加入間苯二酚進行反應，得到所述酚醛樹脂組合物。

在一種實施方式中，步驟(a)中的反應溫度為80～95℃，反應時間為30～90min；步驟(b)中的反應溫度為80～95℃，反應時間為60～120min；步驟(c)中的反應溫度為65～75℃，反應時間為90～180min。優選地，步驟(a)中的反應溫度為85～90℃；步驟(b)中的反應溫度為85～90℃；步驟(c)中的反應溫度為70～75℃。

上述方法還包括向所述酚醛樹脂組合物加入溶劑的步驟。

在一種實施方式中，所述酚類原料與醛類原料的摩爾比為1:1.3～2.0。

在另一實施方式中，二價鋅鹽選自乙酸鋅、草酸鋅、對苯二甲酸鋅、己二酸鋅。堿性催化劑選自氫氧化鈉、氨水、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈉、叔胺。

本發明還包括上述制備方法得到的樹脂組合物。

本發明還包括含有本發明酚醛樹脂組合物的制品。本發明的酚醛樹脂組合物可以以與現有的各種酚醛樹脂相同的方式使用。例如，可以用于制作酚醛膠泥、酚醛玻璃鋼、粘合劑、涂料，浸漬石墨制品等，還可以與環氧樹脂復合使用。

具體實施方式

本發明提供了一種酚醛樹脂組合物，其包括：

酚類原料，所述酚類原料含有間苯二酚；

醛類原料；

催化劑，所述催化劑包括二價鋅鹽和堿性催化劑；

其中，所述間苯二酚的重量百分含量為所述酚類原料的5～30重量％。