[發明專利]常溫呈固體熱固性酚醛樹脂的合成方法

無效

• 申請號: 200910023149.0
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101597364A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 劉春玲;張文發;董文生
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C08G8/10
• 分類號: C08G8/10;C08G8/22
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明涉及樹脂的合成方法，特別是涉及一種常溫呈固體的熱固性酚醛樹脂的合成方法。

背景技術

酚醛樹脂是一種以酚類與醛類經縮聚而制得的合成樹脂。根據其工藝配方不同又分為熱固性酚醛樹脂和線型熱塑性酚醛樹脂兩大類。酚醛樹脂作為最古老的合成樹脂，因其具有較高的力學強度，耐熱性好、難燃、低毒、低發煙，可與其它聚合物共混實現高性能化，因而廣泛地應用于模塑料、涂料、摩擦材料、鑄造樹脂、粘合劑、泡沫塑料半導體封裝材料、光刻膠等領域。在全球經濟快速發展帶動下，汽車工業、冶金、電子消費品迅速發展，促進了酚醛樹脂在模塑料、鑄造、耐火材料、電子電工材料等領域的全新發展。

熱塑性酚醛樹脂又稱線型酚醛樹脂，為淺色至暗褐色脆性固體，加熱能熔化，長期加熱也不固化，必須加入固化劑，如六亞甲基四胺或聚甲醛等方能固化。熱固性酚醛樹脂又稱甲階酚醛樹脂，常溫下為水溶性或醇溶性的棕褐色粘稠液體，受熱可自動固化，常用的固化溫度為150～170℃。

科學技術及現代工業的飛速發展，對酚醛樹脂提出了一些苛刻的要求以滿足其使用條件。如熱固性酚醛樹脂常溫呈液體，給運輸和存放帶來許多不便，而且在一些特殊場合如液體操作不便的情況下，給加工帶來諸多不便。雖然熱塑性樹脂為固體狀，但是必須加入固化劑，也即使用前熱塑性酚醛樹脂與固化劑要混合均勻，要求預混機在現場配置。此外，當熱固性樹脂作為熱塑性樹脂的固化劑使用時，熱固性樹脂以固體方式預混在熱塑性酚醛樹脂中，能便捷地操作、加工。

此外，在制備液體狀熱固性酚醛樹脂過程中，有大量的游離酚、游離醛不能反應完全而殘留在樹脂溶液中，對環境和人體的危害極大。在熱固性酚醛樹脂技術領域，當前需迫切解決的一個技術問題是提供一種低游離酚且常溫呈固體的熱固性酚醛樹脂的合成方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述熱固性酚醛樹脂制備方法的缺點，提供一種所制備的熱固性酚醛樹脂對環境污染小、儲存期長、運輸和使用方便的低游離酚且常溫呈固體熱固性酚醛樹脂的合成方法。

解決上述技術問題所采用的方案是它包括下述步驟：

1、配料

將苯酚或間甲苯酚與醛類化合物、堿按摩爾比為1∶1.0～3.0∶0.02～0.38加入到三口燒瓶中，攪拌均勻。

上述的醛類化合物為甲醛或與甲醛等質量的多聚甲醛，多聚甲醛是聚合度為8～100的低分子量聚甲醛，由天津市博迪化工有限公司生產；堿為氫氧化鉀或氫氧化鈉或氨水或氫氧化鈣，即1摩爾氫氧化鉀或1摩爾氫氧化鈉或1摩爾氨水或1/2摩爾氫氧化鈣，堿在化學反應中為催化劑。

2、回流反應

將反應物在攪拌狀態下加熱至50～90℃，恒溫反應1～7小時。

3、真空脫水

反應結束后，將生成物放入真空度為-0.07MPa的真空干燥箱內，50～100℃干燥1～4小時，制備成常溫呈固體的熱固性酚醛樹脂。

4、表征

所制備的熱固性酚醛樹脂采用全自動瀝青軟化點試驗器按GB/T8146-2003《松香實驗方法》測試熱固性酚醛樹脂的軟化點；按JB/T8834-2001《鑄造用殼型(芯)酚醛樹脂》方法對熱固性酚醛樹脂進行聚合速度的測試；按GB/T?14074.13-93《木材膠粘劑及其樹脂檢測方法游離苯酚含量測定方法》對熱固性酚醛樹脂進行游離酚含量測定；采用核磁共振氫譜，計算羥甲基峰(4.4～4.8ppm)面積S1和苯環氫峰(6.7～7.2ppm)面積S2，通過以下公式計算熱固性酚醛樹脂羥甲基相對含量。

M＝S1/S2????(1)

并按以下方法對固化度進行測定：

將樣品放于150℃加熱板上并施加10Mpa的壓力加熱15分鐘，冷卻磨碎過80目篩，用丙酮為溶劑索氏提取40小時，剩余物置于50℃真空烘箱干燥24小時，以濾紙桶進行空白實驗，得出濾紙的殘余率p。固化度計算公式如下：