[發明專利]酚醛成型材料

在審

• 申請號: 201880048369.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN111032759A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 阿爾迪諾·阿爾貝特利;羅伯托·澤達
• 申請（專利權）人: 阿克塞爾產業有限公司
• 主分類號: C08K3/22
• 分類號: C08K3/22;C08L61/06;C08K3/013
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

本發明涉及用于形成復合材料的成型材料，尤其涉及酚醛復合材料。更具體地說，本發明涉及不需要添加催化劑材料就可以使用的酚醛樹脂材料，因此它不像已知的復合材料那樣容易變色。

本發明涉及用于形成復合材料的成型材料，尤其涉及酚醛復合材料。更具體地說，本發明涉及不需要添加催化劑材料就可以使用的酚醛樹脂材料，因此它不像已知的復合材料那樣容易變色。

術語“酚醛樹脂”描述了由酚和醛反應產生的多種樹脂基產物。傳統上，取決于所需的產品，酚醛樹脂是通過使酚類在酸性或堿性條件下與甲醛反應形成的。當使用堿性催化劑形成酚醛樹脂時，會形成熱固性樹脂或“甲階酚醛樹脂”。典型的堿性催化劑包括堿金屬(例如鈉、鉀或鋰)的氫氧化物。或者，可以使用酸性催化劑形成酚醛樹脂，從而產生可以成型并隨后固化的預聚物(酚醛清漆)。

酚醛樹脂和包含酚醛樹脂的復合產品通常用于各種應用，包括消費品、機械零件、醫療設備、包裝、存儲材料、隔熱材料、瓷磚、層壓板、膠合板、鑄造模具和家具。

然而，已知使用上述方法生產的樹脂在固化時會變黑，從而導致樹脂具有從深紅色到黑色的顏色。因此，僅深色顏料可與此類樹脂組合使用，嚴重限制了這些材料在上述領域中的使用/商業化。

因此，已經進行了大量研究以開發一種在酚醛樹脂形成過程中控制顏色變化程度的方法。

特別地，可以通過使用專用設備、純凈的原材料和精細的過程控制來緩解酚醛樹脂中催化劑的變色問題。

然而，已知這種方法與傳統方法相比顯著增加了成本，并且不能完全緩解該問題。

控制酚醛樹脂的顏色變化的另一種方法是特別加入專門選擇的顏色穩定劑。

例如，US 3,005,798公開了一種通過將乙二醛摻入傳統的酸或堿固化方法中來改善酚醛樹脂的顏色的方法，從而產生黃色、稻草色、清澈、透明的材料。US’798教導了為了實現這種效果乙二醛必須以酚醛固體總重量的0.2至1wt％的量摻入。優選將乙二醛摻入酚醛樹脂中，同時酚醛樹脂仍為水溶性形式，以幫助化合物在整個樹脂中分散。

US 3,663,503公開了一種在強有機催化劑的存在下，在酚醛樹脂冷固化之前將顏色穩定劑摻入樹脂中的方法。US’503教導了顏色穩定劑是一種硫酮化合物(thione)，其含量為樹脂重量的約0.2％至約5％。合適的硫酮化合物可以選自脂族和芳族硫酮，例如硫代酮(thioketone)和硫代酯(thioester)。更具體地，硫酮化合物可以選自硫脲和含有C＝S的硫脲衍生物、二苯基硫脲、噻唑烷-2-硫酮、2-硫代巴比妥酸和硫代氨基脲。此外，用于固化酚醛樹脂的合適的強有機催化劑包括一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、甲酸和草酸。

US 4,369,259教導了將次膦酸和膦酸的鹽摻入酚醛樹脂混合物中能更好地抵抗由光、空氣和/或熱引起的顏色變化。特別地，US’259教導了次膦酸和膦酸的無機鹽用作穩定劑，并且其含量占最終泡沫的重量的至少0.1％，優選0.3-1.0％。可以使用的次膦酸的無機鹽的實例包括式為MeH₂PO₂·xH₂O的堿金屬鹽。此外，膦酸的無機鹽可選自堿金屬MeH₂PO₃和Me₂HPO₃，其中Me是鈉或鉀，以及相應的鈣鹽。US’259教導了優選的固化劑選自芳族磺酸或鹽酸。

在每種情況下，現有技術教導為了得到顏色變化有限或變化更少的酚醛樹脂，必須同時存在顏色穩定劑和酸性催化劑。顯然，由于需要兩種反應物，因此將增加生產淺色樹脂的成本。此外，如上述某些文獻中所示，可能需要在反應過程中的特定時候(即，在酚醛樹脂仍為水溶性的情況下)添加顏色穩定劑，以使形成的樹脂整體顏色穩定。這使得反應過程更復雜，不可避免地影響時間效率，進而影響生產這種樹脂的成本效率。

另外，許多可用于生產淺色酚醛樹脂的方法需要存在強酸或強堿以催化反應過程。眾所周知，使用這種化學藥品會腐蝕設備，因此需要更頻繁地更換設備。