[發明專利]一種復合改性酚醛樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 201510407834.9
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105001387A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 劉淵;羅軍;李燦
• 申請（專利權）人: 貴陽學院
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;李愛英

技術領域

本發明涉及一種復合改性酚醛樹脂的制備方法，屬于材料科學領域。

背景技術

酚醛樹脂具有較好的粘結性能，常作為膠粘劑使用。目前，傳統酚醛樹脂的制備方法中，選用的主要原料為苯酚和甲醛，其中苯酚價格隨著石油資源的日益短缺而不斷上漲，致使制備成本升高；且苯酚的大量使用會造成嚴重的環境污染問題；此外，傳統酚醛樹脂的高溫熱脆性大，不滿足高溫摩擦制動材料對膠粘劑的性能要求，限制了其使用范圍。因此，對傳統酚醛樹脂進行改性，提高其耐熱性，并尋找能夠代替苯酚的生物質原料對于進一步拓寬酚醛樹脂的應用及對環境保護都有巨大意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種復合改性酚醛樹脂的制備方法，所述制備方法利用腰果殼酚和環氧樹脂對酚醛樹脂進行復合改性，將腰果殼酚代替部分的苯酚，減少了苯酚對環境的污染，且制備得到的復合改性酚醛樹脂中具有較長的烷基，韌性大，高溫熱脆性低。

本發明的目的由以下技術方案實現：

一種復合改性酚醛樹脂的制備方法，所述方法具體步驟如下：

依次將甲醛和液態苯酚加入反應器中，于50～55℃下混合均勻，滴加m₁g氨水，升溫至60～70℃，待反應器中的液體變渾濁后加入腰果殼酚，滴加m₂g氨水，升溫至75～80℃，加入環氧樹脂，保溫1～2h，減壓蒸餾直至無冷凝水流出，冷卻至50℃以下，加入無水乙醇調節固含量至50～70％，得到本發明所述的復合改性酚醛樹脂；

其中，所述甲醛、苯酚和腰果殼酚物質的量之比為6:2:3；所述環氧樹脂的質量占甲醛、苯酚和腰果殼酚總質量的2％；所述甲醛(mol):氨水(g)＝1:25；所述m₁和m₂均為氨水總質量的1/2；

所述減壓蒸餾參數：相對真空度<-0.08MPa，溫度為80～85℃。

所述環氧樹脂優選環氧E-44。

有益效果

本發明所述方法所述制備方法利用腰果殼酚和環氧樹脂對酚醛樹脂進行復合改性；一方面，通過引入腰果殼酚，使酚醛樹脂中具有較長的烷基，從而增加了酚醛樹脂的韌性，降低其高溫熱脆性；另一方面，將腰果殼酚代替部分的苯酚，減少了苯酚對環境的污染；此外環氧樹脂的加入有助于提高酚醛樹脂對金屬材料的粘接強度，使其滿足高溫摩擦制動材料對膠粘劑的性能要求。

附圖說明

圖1為實施例1中所述復合改性酚醛樹脂的紅外測試結果圖；

圖2為實施例1中所述傳統酚醛樹脂的紅外測試結果圖；

圖3為實施例1中所述復合改性酚醛樹脂的熱重分析圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例來詳述本發明，但不限于此。

以下實施例中提到的主要試劑信息見表1；主要儀器與設備信息見表2。

表1

表2

以下實施例中所述傳統酚醛樹脂的制備方法如下：

將1.0mol預先熔化的苯酚裝入帶有強力攪拌的四口瓶中，然后加入含1.2mol甲醛的37％甲醛水溶液，打開電動攪拌器，于50℃下攪拌1h后，用恒壓滴液漏斗滴加15g的氨水，升溫至70℃反應1.5h，于70℃下減壓蒸餾至無冷凝水流出，加入無水乙醇調節固含量至50～70％，得到所述酚醛樹脂。

實施例1

一種復合改性酚醛樹脂的制備方法，所述方法具體步驟如下：

依次將97.3g質量濃度為37％的甲醛水溶液和37.6g液態苯酚加入反應器中，于50℃攪拌0.5h，滴加15g氨水，升溫至60℃，待反應器中的液體變渾濁后加入181.8g腰果殼酚，滴加15g氨水，升溫至75℃，加入5.1g環氧E-44，保溫2h，于相對真空度為-0.085MPa，溫度為80℃下減壓蒸餾直至無冷凝水流出，冷卻至50℃以下，加入無水乙醇調節固含量至50％，得到本實施例所述的復合改性酚醛樹脂；

對所述復合改性酚醛樹脂和傳統酚醛樹脂進行紅外分析，測試結果見圖1、和圖2，可知：所述復合改性酚醛樹脂的紅外光譜在2950cm^-1處亞甲基的C-H伸縮振動譜峰的強度比傳統酚醛樹脂的強度要大的多，這是由于腰果殼酚在苯環的間位上有一個15～17個碳原子長的烷基支鏈，從而使C-H的伸縮振動譜峰強度和面積增大，紅外光譜說明所述復合改性酚醛樹脂為腰果殼酚改性酚醛樹脂。