[發明專利]一種羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310088594.1
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103145937A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 朱春江;高曉駿;秦爭
• 申請（專利權）人: 上海寶田新型建材有限公司;上海大學
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及一種改性酚醛樹脂的制備方法，具體涉及一種羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂的制備方法。

背景技術

酚醛樹脂是由酚類(苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等)和醛類(甲醛、乙醛、糠醛等)在酸性或堿性催化劑作用下合成的縮聚物，通常所說的酚醛樹脂一般指苯酚甲醛樹脂。酚醛樹脂雖然是最早的一類熱固性樹脂，但由于它原料易得，合成方便，以及酚醛樹脂產品具有獨特的耐熱、耐燃、電氣絕緣和尺寸穩定等優良性能，因而在合成樹脂中占有重要地位。酚醛樹脂因其優良的特性，廣泛應用于電子電氣、汽車制造、機械工業等方面，更因為其耐熱、自熄、低煙、燃燒時無滴落物、不產生有毒氣體而作為無機纖維保溫材料的粘結劑或直接制作成酚醛泡沫材料。

酚醛樹脂面臨的主要問題是耐沖擊性能差、韌性差，所以常會出現龜裂現象。為了克服上述缺陷，對酚醛樹脂進行改性，酚醛樹脂與疏水性高分子通過共混法或共聚法，可形成低吸水率的改性酚醛樹脂。同樣酚醛樹脂與具有柔韌連段的疏水性高分子通過共混法或共聚法，獲得增韌改性的酚醛樹脂。

發明內容

本發明的目的是提供一種羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂的制備方法，由于在酚醛樹脂合成過程中加入了硅氧鏈段，因硅氧鏈段具有很好的柔韌性，可增強改性酚醛樹脂的韌性，斷裂伸長率、沖擊強度等機械性能明顯提高。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將甲醛水溶液和堿溶液加熱后加入苯酚攪拌，然后再加入有機溶劑和反應控制劑，將混合液加熱至60℃-70℃并通入惰性氣體或氮氣保護；

（2）在步驟（1）中的混合液中加入反應促進劑和增韌劑，反應體系升溫、冷卻后中和反應體系，最后將反應體系減壓蒸餾得到羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂。

所述步驟（1）中，苯酚與甲醛、堿的摩爾比為1：1～2：0.1～0.2；苯酚與反應控制劑的重量比為1：0.15～0.8；有機溶劑和反應控制劑的重量比1：0.8～1.5。

所述步驟（1）中，甲醛水溶液的濃度為35-40wt%，堿溶液的濃度為18-22wt%；所述有機溶劑為甲苯和丙酮的混合液，甲苯和丙酮的體積比為1-2:1。優選的，甲醛水溶液的濃度為37%，堿溶液的濃度為20wt%，甲苯和丙酮的體積比為1:1。

所述步驟（1）中，將甲醛水溶液和堿溶液在45～50℃條件下與苯酚混合，以1℃-2℃/分鐘升溫速度，加熱至60～70℃。

所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。優選的，所述堿為氫氧化鈉。

所述步驟（2）中，苯酚與反應促進劑、增韌劑的重量比為1:6.5×10^-4-2.5×10^-3:7×10^-2-4×10^-1。

所述步驟（2）中，反應體系在氮氣保護下升溫至75℃-85℃，保持1-3小時，冷卻至室溫后用醋酸中和反應體系至pH值為6.8-7.2，然后將反應體系在真空度為0.07-0.09Mpa、溫度不超過70℃條件下減壓蒸餾得到羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂。

所述反應控制劑為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯或六亞甲基-1,6-二異氰酸酯。

所述反應促進劑為二月硅酸二丁基錫、二烷基錫二馬來酸酯或二硫醇烷基錫。

所述增韌劑為羥基封端聚硅氧烷，該聚硅氧烷的分子量為200-1000。優選的，所述聚硅氧烷的分子量為300-700。

本發明的有益效果是：1、本發明是利用羥基封端聚硅氧烷為增韌劑和酚醛樹脂發生縮聚反應，形成醚鍵，降低酚醛樹脂材料的吸水性。2、在反應的過程中，在酚醛樹脂分子中加入硅氧鏈段，增加了酚醛樹脂的韌性，斷裂伸長率、沖擊強度和抗拉強度都明顯改善，尤其是沖擊強度，與不加增韌劑的酚醛樹脂相比，斷裂伸長率增加了146%、沖擊強度增加了71%，大大拓寬了酚醛樹脂的應用范圍。3、本發明的制備工藝簡單、反應周期短、原料易得。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步說明：

實施例1

1、羥基封端聚硅氧烷增韌改性酚醛樹脂的制備：