[發明專利]用于樹脂砂輪粘合劑的酚醛樹脂的制備方法和熱固型液體酚醛樹脂

有效

• 申請號: 201110243013.8
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102391448A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 唐一林;江成真;姜廣鋒;邢介名;陳篤生
• 申請（專利權）人: 山東圣泉化工股份有限公司
• 主分類號: C08G8/10
• 分類號: C08G8/10;C09J161/10;C09J11/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，特別涉及一種用于樹脂砂輪粘合劑的酚醛樹脂的制備方法和熱固型液體酚醛樹脂。

背景技術

酚醛樹脂又稱電木，由酚類化合物和甲醛縮合制得。酚醛樹脂是最早實現工業化生產的合成樹脂，其具有優異的耐高溫性能，在高溫條件下也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。正因如此，酚醛樹脂被廣泛用作耐火材料、摩擦材料和粘合劑等。

粘合劑是酚醛樹脂材料最主要的應用，自20世紀60年代起酚醛樹脂就用作樹脂砂輪、剎車帶和離合器面片等涂附磨具的粘合劑。材料在進行磨削加工中，通常通過有機樹脂磨具進行精磨和拋光，有機磨具有一定的彈性形變，可緩沖磨削力，因而磨削和拋光效果好，能降低材料表面的粗糙度。酚醛樹脂耐熱性能好，力學強度高，阻燃性和電絕緣性能好，耐高溫蠕變性能優異且價格低廉，是涂覆磨具工藝中最重要粘合劑之一。

樹脂砂輪是用粘結劑將磨料粘附在樹脂基材上制成的中央設有通孔的圓形固結磨具。使用時，砂輪高速旋轉，可對金屬或非金屬工件的外圓、內圓和多種型面進行粗磨、半精磨、精磨、開槽或切斷等，是一種用量最大、使用范圍最廣的一種磨具。現有的樹脂砂輪行業中，尤其是超薄樹脂砂輪行業都存在的一個難題：樹脂砂輪在存儲期間總是出現性能衰退，具體表現為：剛生產的砂輪在切割作業時，具有很高的切割比，但是產品在存儲一段時間后，約1個月左右，砂輪的性能將會降低約30％～60％。這嚴重影響了砂輪的使用性和磨切壽命。

發明內容

現有的樹脂砂輪用粘結劑通常采用酚醛樹脂，本發明人經研究發現：酚醛樹脂粘結強度的降低是影響砂輪性能衰退的主要因素之一。現有的熱固型液體酚醛樹脂多為水溶性樹脂，催化劑為堿金屬的氫氧化物或氧化物，最常見為NaOH。在樹脂固化后，堿金屬催化劑會全部殘留在酚醛樹脂中，即堿金屬催化劑存在于樹脂砂輪體系中。砂輪在存儲過程中，外界環境的水分會滲入樹脂體系，隨著樹脂砂輪中水分的增加，堿金屬在水分子的作用下產生電離作用，破壞了樹脂與磨料之間的粘結作用，從而導致樹脂性能的衰退。

本發明解決的技術問題在于提供一種用于樹脂砂輪粘結劑的酚醛樹脂的制備方法，該酚醛樹脂能長期保持較高的粘結強度。

有鑒于此，本發明提供一種用于樹脂砂輪粘結劑的酚醛樹脂的制備方法，包括：

在有機胺類催化劑存在的條件下，酚類化合物與甲醛發生縮合反應；

將縮合反應得到的混合物真空蒸餾后加入偶聯劑，得到酚醛樹脂。

優選的，所述有機胺類催化劑為醇胺。

優選的，所述醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基醇胺、二甘醇胺中的一種或多種。

優選的，所述酚類化合物為苯酚、間苯二酚、間甲酚、對叔丁基酚中的一種或多種。

優選的，所述偶聯劑為有機硅烷偶聯劑。

優選的，所述有機胺類催化劑與酚類化合物的重量比為100∶(1～5)。

優選的，所述酚類化合物與甲醛的摩爾比為1∶(1～1.6)。

優選的，所述酚類化合物與偶聯劑的重量比為100∶(0.1～1)。

優選的，所述縮合反應的溫度70℃～85℃。

本發明還提供一種熱固型液體酚醛樹脂，其金屬離子濃度不超過100PPM。

本發明提供一種用于樹脂砂輪粘合劑的酚醛樹脂的制備方法，包括如下步驟：在有機胺類催化劑存在的條件下，酚類化合物與甲醛發生縮合反應；將縮合反應得到的混合物真空蒸餾后加入偶聯劑，得到酚醛樹脂。由上述方案可知，本發明為了提高酚醛樹脂的粘合強度，首先，采用有機胺作為催化劑，由于有機胺易揮發，反應后在酚醛樹脂內的殘留量較低，殘留在酚醛樹脂內的有機胺也會與酚醛樹脂發生交聯而穩定的存在于樹脂體系中，遇水不會發生電離作用。由此提高酚醛樹脂自身的耐水性能，使酚醛樹脂長期具有較好的粘合強度，降低水分子對酚醛樹脂與砂輪粘接強度的破壞力。其次，向反應后的酚醛樹脂加入偶聯劑，提高酚醛樹脂與其他材料的粘合強度。

因此，本發明一方面采用有機胺作為催化劑提高酚醛樹脂的耐水性能，另一方面采用偶聯劑提高酚醛樹脂與其他材料的粘合強度，由此保證酚醛樹脂能長期具有較高的粘合強度，使得樹脂砂輪在存儲期間不易因為酚醛樹脂粘合強度的降低而導致性能衰退，延長了樹脂砂輪的使用壽命。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。