[發(fā)明專利]無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611122605.3
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106753100B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 劉曉輝;張大勇;張銀銀;王雅珍;李欣;趙穎;王剛;朱金華;榮立平;米長虹
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: C09J161/14
• 分類號: C09J161/14;C09J11/04;C09J11/06;C08G8/10;C08G8/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法，本發(fā)明涉及一種耐高溫酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法，它為了解決現有改性酚醛樹脂工作溫度低、粘接性能差的問題。該無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑按重量份數由100份熱固性腈基酚醛樹脂，5～10份納米粒子和1～5份的偶聯劑制成，其中所述納米粒子為二氧化硅、碳化硅、金屬氧化物粉末或金屬粉末，所述的熱固性腈基酚醛樹脂是由熱固性酚醛樹脂和4?硝基鄰苯二甲腈通過化學反應制備而成。本發(fā)明的酚醛樹脂膠粘劑在室溫下剪切強度達到10MPa左右，350℃剪切強度達到了7MPa左右，顯示出良好的耐溫性能和韌性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種耐高溫酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

背景技術

酚醛樹脂是一種價格低廉、綜合性能優(yōu)良的高分子樹脂品種，具有良好的機械強度和耐熱性能，尤其具有突出的瞬時耐高溫燒蝕性能，可用于制造膠粘劑、涂料以及復合材料等。如作為瞬時耐高溫和燒蝕的結構復合材料用于空間飛行器和導彈等方面，作為膠粘劑在航空、航天和汽車等領域也有廣泛應用。但當工作溫度超過300℃時，酚醛樹脂出現劇烈氧化分解等問題，限制了應用范圍。

酚醛樹脂分為熱固性和熱塑性兩種，熱塑性酚醛樹脂需要加入固化劑才能交聯固化。熱固性酚醛樹脂不需要加入固化劑，直接加熱既可以交聯成高聚物，其具有粘度低、浸潤能力強,粘接性能好,體積密度大,氣孔率低等優(yōu)點。鄰苯二甲腈樹脂是一類新型耐高溫樹脂，固化物玻璃化溫度大于450℃，并具有優(yōu)良的力學性能和卓越的耐濕和耐化學腐蝕性能等，將其結構引入酚醛結構中，能顯著提高酚醛樹脂高溫性能。如目前研究較多的鄰苯二甲腈改性熱塑性酚醛樹脂耐熱提高明顯。納米粒子具有獨特的表面效應、小尺寸效應、量子效應等物理特性，由此導致納米粒子的光、電、磁、熱及化學活性等性質與本體物質存在顯著差異，此外，納米粒子表面活化中心多，能有效改善聚合物的性能，對聚合物起到增強、增韌、提高耐熱性并賦予聚合物特殊功能的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決現有改性酚醛樹脂工作溫度低、粘接性能差的問題，而提供一種無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑及其制備方法。

本發(fā)明無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑按重量份數由100份熱固性腈基酚醛樹脂，5～10份納米粒子和1～5份的偶聯劑制成；其中所述的納米粒子為二氧化硅、碳化硅、金屬氧化物粉末或金屬粉末中的一種或多種混合物。

其中熱固性腈基酚醛樹脂是由熱固性酚醛樹脂和4-硝基鄰苯二甲腈通過化學反應制備而成。

本發(fā)明無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑的制備方法按以下步驟實現：

一、將苯酚和甲醛按摩爾比為1：1.2～2.0加入到反應器中，開動攪拌，升溫至90～100℃，按苯酚物質的量的0.5％～5％加入堿性催化劑a，保持反應溫度為90～100℃，當反應液濁點溫度達到60～80℃時反應結束，然后用水洗滌反應液多次，再調節(jié)真空度達到10kPa～5kPa，加熱進行真空脫水，當樹脂的凝膠時間達到90～600秒時將樹脂降至常溫，加入溶劑，得到熱固性酚醛樹脂；

二、按摩爾比為1：3.0～7.0將熱固性酚醛樹脂與4-硝基鄰苯二甲腈加入到反應器中，再加入N、N-二甲基甲酰胺，升溫到60～80℃，攪拌溶解后加入堿性催化劑b，控制體系的pH為9～11，保溫反應12～18h，降到室溫后用蒸餾水進行清洗，再用乙酸乙酯進行萃取，用稀鹽酸中和，經分液漏斗分離，調節(jié)真空度達到10kPa～5kPa，加熱進行真空脫溶劑，當樹脂的凝膠時間達到90～600秒時將樹脂降至常溫，加入溶劑，得到熱固性腈基酚醛樹脂；

三、按重量份數稱取100份的熱固性腈基酚醛樹脂、5～10份納米粒子和1～5份的偶聯劑；

四、將步驟三稱取的熱固性腈基酚醛樹脂、納米粒子和偶聯劑混合攪拌均勻，得到無機納米粒子雜化酚醛樹脂膠粘劑；

其中步驟三所述的納米粒子為二氧化硅、碳化硅、金屬氧化物粉末或金屬粉末中的一種或多種混合物。