[發明專利]一種硼改性酚醛樹脂膠黏劑的制作方法

有效

• 申請號: 201310377320.4
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103468182A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 俞國宏
• 申請（專利權）人: 俞國宏
• 主分類號: C09J161/14
• 分類號: C09J161/14;C09J183/14;C08G8/28;C08G77/56
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技術領域

本發明屬于高分子化學領域，尤其涉及一種利用聚硼硅氧烷與改性酚醛樹脂合成膠黏劑的制作方法。

背景技術

酚醛樹脂價格很低、原料容易買到、生產工藝及生產設備簡單，已成為工業部門不可缺少的材料之一,?應用非常廣泛。純的酚醛樹脂熱穩定性和耐高溫性不夠高，人們對其改性進行了大量研究，以提高其耐熱性和粘結強度。

聚硼硅氧烷（PBS）具有優異的耐熱性能。有研究利用硼酸與有機硅預聚物來制備聚硼硅氧烷，并將其用于酚醛樹脂的改性，改性后的樹脂殘碳率大幅提高，但改性后的酚醛樹脂膠黏劑的粘結力沒有明顯提高（張斌等，高分子材料科學與工程，2008，152）。有研究在聚硼硅氧烷中引入對苯二酚結構，得到聚硼硅氧烷PBSH，目前主要采用如下技術路線制備PBSH：在氮氣氛中，先由二鹵硅烷和硼酸進行本體反應，之后加入對苯二酚溶液繼續反應，得到PBSH（費逸偉,涂料工業.1991,3,8）。在上述路線中存在如下的問題：其中采用鹵硅烷與硼酸反應，生成有刺激氣味的HCl氣體，具有很高的腐蝕性。

發明內容

本發明設計了一種硼改性酚醛樹脂膠黏劑的制作方法，其目的在于提供一共耐高溫，高粘結強度的膠黏劑，同時，對聚硼硅氧烷（PBSH）的制備方法進行了改進，克服現有技術中的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了以下方案：?

一種硼改性酚醛樹脂膠黏劑，包含以下步驟：

步驟一：合成聚硼硅氧烷（PBSH）；

步驟二：合成改性酚醛樹脂；

步驟三：制備硼改性酚醛樹脂膠黏劑。

所述的步驟一是將有機硅氧烷與硼酸加入到有機溶劑中，在催化劑存在的條件下，于氮氣氣氛下3小時內從90℃逐步升溫到200℃，反應1-5h；然后加入多元酚，反應4-10h，水泵減壓反應1.5～3h后，得到聚硼硅氧烷（PBSH）；

所述的步驟二是取20重量份的甲氧基二甲苯單體、20重量份的對苯二酚以及1.5重量份的酸性催化劑，在125℃的條件下反應1-4h，降溫冷卻后，加入1.5重量份的堿性催化劑、12重量份的有機溶劑以及18重量份的甲醛，在0.6KPa的真空下脫水反應，至透明后得到改性酚醛樹脂；

所述的步驟三是取步驟一中制得的聚硼硅氧烷和步驟二制得的改性酚醛樹脂按1-6:10的質量比混合均勻，得到硼改性酚醛樹脂膠粘劑。

步驟一所述有機硅氧烷：硼酸：多元酚的摩爾比為1:1～2:0.25～1，催化劑用量為單體總質量的1～2‰。

步驟一所述有機硅氧烷是苯基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷按照重量分數1:2制成的混合物。

步驟一所述溶劑為二乙二醇二甲醚或二氧六環。

步驟一所述催化劑為氯化亞錫、四氯化鈦、三氧化鐵中的任意一種。

步驟一所述的多元酚為鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、間苯三酚、鄰苯三酚中的一種或是幾種的混合。

步驟二所述酸性催化劑為25wt%的對甲苯磺酸，所述的堿性催化劑為20wt%的氨水，所述的有機溶劑為苯乙烯。

步驟三所述聚硼硅氧烷和改性酚醛樹脂的質量比為2-5:10。

該硼改性酚醛樹脂膠黏劑的制作方法具有以下有益效果：

1、本發明通過有機硅氧烷與硼酸、多元酚縮聚，合成含有大量端羥基且具有優異耐熱性的聚硼硅氧烷；與酚醛樹脂混合后，能提高其耐熱性和粘接強度。

2、本發明制備聚硼硅氧烷方法條件溫和，操作簡單、無有害氣體生成，綠色環保，所得聚硼硅氧烷耐高溫性能優異。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本發明做進一步說明：

實施例1

步驟一：將苯基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷按照重量分數1:2制成的混合物與硼酸加入到二乙二醇二甲醚中，在氯化亞錫存在的條件下，于氮氣氣氛下3小時內從90℃逐步升溫到200℃，繼續反應5h；然后加入間苯二酚，反應6h，水泵減壓反應2h后，得到聚硼硅氧烷（PBSH）；有機硅氧烷：硼酸：間苯二酚的摩爾比為1:1:?1，催化劑用量為單體總質量的1‰；

步驟二：取20重量份的甲氧基二甲苯單體、20重量份的對苯二酚以及1.5重量份的25wt%的對甲苯磺酸，在125℃的條件下反應2h，降溫冷卻后，加入1.5重量份的20wt%的氨水、12重量份的苯乙烯以及18重量份的甲醛，在0.6KPa的真空下脫水反應，至透明后得到改性酚醛樹脂；

步驟三：取步驟一中制得的聚硼硅氧烷和步驟二制得的改性酚醛樹脂按2:10的質量比混合均勻，得到硼改性酚醛樹脂膠粘劑。