[發(fā)明專利]一種硼改性酚醛樹脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210066382.9
• 申請(qǐng)日: 2012-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN102604020A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅建峰;陳銀桂;朱光明;盧俊琳;曾麗麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙縣宏盛塑料有限公司
• 主分類號(hào): C08G8/28
• 分類號(hào): C08G8/28
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于改性聚合物領(lǐng)域，具體涉及一種硼改性酚醛樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

酚醛樹脂具有優(yōu)異的機(jī)械性、耐熱性、耐燒蝕性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性以及阻燃性，酚醛樹脂已成為工業(yè)部門不可缺少的材料，在飛機(jī)和航空領(lǐng)域、軍事裝備領(lǐng)域、汽車及運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是航空航天和其他國(guó)防尖端技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)未改性酚醛樹脂脆性大、韌性差和耐熱性差等缺點(diǎn)限制了其高性能材料的發(fā)展。因此，對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性，提高其耐熱性和韌性是酚醛樹脂材料發(fā)展的方向。硼改性酚醛樹脂是目前最成功的酚醛樹脂改向性品種之一，硼改性酚醛樹脂就是在酚醛樹脂結(jié)構(gòu)中引入硼，酚羥基中的氫被硼原子取代，由于B-O鍵鍵能高于C-C鍵，固化產(chǎn)物中含有硼的三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其耐熱性和耐燒蝕性大大高于一般酚醛樹脂B-O鍵又具有較好的柔順性，因而改性后酚醛樹脂的脆性降低，力學(xué)性能有所提高。硼改性酚醛樹脂較適合于作為高溫制動(dòng)摩擦材料的基體樹脂，并且是優(yōu)良的耐燒蝕材料的基體材。當(dāng)前的研究主要以硼改性酚醛樹脂的特殊性能和合成為主，如何根據(jù)使用性能的需要制備不同硼含量的改性酚醛樹脂，硼含量的高低對(duì)改性酚醛樹脂的具體影響情況怎樣，這方面的研究鮮見報(bào)道，而硼改性酚醛樹脂結(jié)構(gòu)中硼元素的含量高低卻直接影響其耐熱性能、耐燒蝕性和機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硼改性酚醛樹脂及其制備方法，本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單、制得的硼改性酚醛樹脂具有良好的耐熱性、耐燒蝕性和機(jī)械性能，應(yīng)用范圍廣泛，具備顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種硼改性酚醛樹脂的原料及各原料的質(zhì)量份數(shù)是苯酚80-90份、甲醛55-65份、草酸0.5-0.6份、硼酸3-5份。

一種硼改性酚醛樹脂的制備方法包括加料、回流、乳化、一次脫水、加硼酸、二次脫水、出料工藝。具體步驟如下：

1）在反應(yīng)釜中加入計(jì)量比的苯酚、甲醛和草酸，邊攪拌邊升溫至95-100℃，反應(yīng)3-5h；

2）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.06-0.07MPa，進(jìn)行減壓脫水；

3）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)液溫度升高到120~130℃時(shí)，加入硼酸，繼續(xù)反應(yīng)升溫到140℃，保溫1h；

4）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.04MPa，進(jìn)行第二次減壓脫水；

5）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到180℃時(shí)出料，即得硼改性酚醛樹脂。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單、制得的硼改性酚醛樹脂具有良好的耐熱性、耐燒蝕性和機(jī)械性能，應(yīng)用范圍廣泛，具備顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1是硼改性酚醛樹脂與普通酚醛樹脂熱失重對(duì)比圖：其中A為硼改性酚醛樹脂熱失重曲線；B、C為未酚醛樹脂熱失重曲線。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?

1）按苯酚和甲醛的摩爾比為1:0.79投料，并稱取苯酚質(zhì)量7‰的草酸作為催化劑，邊攪拌邊升溫至95℃，反應(yīng)3h；

2）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.06MPa，進(jìn)行減壓脫水；

3）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)液溫度升高到120℃時(shí)，加入苯酚質(zhì)量2%的硼酸，繼續(xù)反應(yīng)升溫到140℃，保溫1h；

4）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.04MPa，進(jìn)行第二次減壓脫水；

5）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到180℃時(shí)出料。

實(shí)施例2

1）按苯酚和甲醛的摩爾比為1:0.79投料，并稱取苯酚質(zhì)量7‰的草酸作為催化劑，邊攪拌邊升溫至100℃，反應(yīng)5h；

2）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.07MPa，進(jìn)行減壓脫水；

3）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)液溫度升高到130℃時(shí)，加入苯酚質(zhì)量5%的硼酸，繼續(xù)反應(yīng)升溫到140℃，保溫1h；

4）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.04MPa，進(jìn)行第二次減壓脫水；

5）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到180℃時(shí)出料。

實(shí)施例3

1）按苯酚和甲醛的摩爾比為1:0.79投料，并稱取苯酚質(zhì)量7‰的草酸作為催化劑，邊攪拌邊升溫至98℃，反應(yīng)4h；

2）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.065MPa，進(jìn)行減壓脫水；

3）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)液溫度升高到125℃時(shí)，加入苯酚質(zhì)量4%的硼酸，繼續(xù)反應(yīng)升溫到140℃，保溫1h；

4）調(diào)整反應(yīng)釜的真空度為0.04MPa，進(jìn)行第二次減壓脫水；

5）繼續(xù)升溫，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到180℃時(shí)出料。