[發明專利]一種耐摩擦耐高溫改性酚醛樹脂的制備工藝

在審

• 申請號: 202011076162.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112011020A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 袁文來
• 申請（專利權）人: 黃石金朝陽粉末材料有限責任公司
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 饒建華

一種耐摩擦耐高溫改性酚醛樹脂的制備工藝，包括以下步驟：（1）將苯酚、木質素和酸性催化劑加入至反應釜中恒溫反應2?8 h，形成反應液；（2）保持反應液溫度在60?110℃，分次加入甲醛溶液，再加入復合催化劑，恒溫反應形成粘稠物；（3）將粘稠物在60?70℃的水中洗滌，并脫水干燥形成木質素酚醛樹脂；（4）將木質素酚醛樹脂粉碎后加入粉末丁腈橡膠，并置于高速攪拌機中混合均勻，得到改性酚醛樹脂；本發明采用硅烷偶聯劑可以促進界面粘附，增強纖維強度，分散性和吸附性，從而增強復合材料的綜合性能；通過硅烷偶聯劑進行無機物和有機聚合物之間的截面改性，能夠有效提高摩擦材料的性能。

技術領域

本發明涉及無機材料技術領域，具體是一種耐摩擦耐高溫改性酚醛樹脂的制備工藝。

背景技術

酚醛樹脂具有優異的機械性能、耐熱性能、耐燒蝕性能、電氣絕緣性能、尺寸穩定性能、成型加工性以及阻燃性能，是摩擦材料的重要組成部分，已成為工業部門不可缺少的材料。它的作用不僅是將摩擦材料的其他組成部分如增強纖維、填料及助劑牢固的粘接在一起，賦予材料一定結構強度，還直接影響摩擦材料的整體性能。酚醛樹脂的亞甲基以及酚羥基在熱氧化條件下氧化，容易造成樹脂的氧化分解。普通酚醛樹脂在200℃以下能夠長期穩定使用，若超過200℃，會明顯發生氧化，熱分解現象相當嚴重，同時其脆性大、柔韌性不足。另外，現有的酚醛樹脂一般主要由苯酚和甲醛反應制成，但是苯酚對環境污染較大，且價格較高，不利于環境保護，也無利于企業減少成本。

木質素改性后能夠代替大部分苯酚與甲醛反應制備酚醛樹脂，能夠降低酚醛樹脂制備成本，而且比較環保，正逐漸成為酚醛樹脂制備工藝的優選原料之一。可是改性木質素分子結構中含有大量的苯環結構，按目前的制備工藝所制成的酚醛樹脂韌性和強度較低，導致利用該酚醛樹脂制備的摩擦材料的摩擦性能較差，只能應用于對摩擦性能要求較低的領域中，應用范圍比較單一。為了適應其在汽車工業的應用，需要對酚醛樹脂制備工藝進行改進，以提高其制備的摩擦材料的摩擦性能和耐熱性。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有的酚醛樹脂制備工藝所制備的酚醛樹脂存在韌性和強度較低等缺點，導致利用該酚醛樹脂制備的摩擦材料的摩擦性能較差、應用受限等問題，提供一種耐摩擦耐高溫改性酚醛樹脂的制備工藝，通過該工藝制備得到游離酚含量低、熱分解溫度高，而且韌性和強度高的改性酚醛樹脂，以確保其制備的摩擦材料的摩擦性能和耐熱性。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明的一種耐摩擦耐高溫改性酚醛樹脂的制備工藝，包括以下步驟：

（1）按質量份數為100:20-30:5-8將苯酚、木質素和酸性催化劑加入至反應釜中，在80℃-200 ℃的溫度下恒溫反應2-8 h，形成反應液；

（2）保持反應液溫度在60-110 ℃之間，分次加入質量份為10-15份甲醛溶液，再加入質量份為3-5份的復合催化劑，恒溫反應1-5 h，形成粘稠物；

（3）將粘稠物在60-70 ℃的水中洗滌2-5 次，并脫水干燥形成木質素酚醛樹脂；

（4）將木質素酚醛樹脂粉碎至200 目后加入粉末丁腈橡膠，丁腈橡膠的質量為木質素酚醛樹脂的10-15 %，將木質素酚醛樹脂和粉末丁腈橡膠在高速攪拌機中混合均勻，得到改性酚醛樹脂；

（5）按摩擦材料配方、質量份數配比通過物料混合、熱壓成型、熱處理等工藝制成摩擦材料，根據國標GB5763-2008《汽車用制動器襯片》對摩擦材料進行摩擦系數和磨損率測試。

優選地，本發明中所述丁腈橡膠粉末為100-300目。

優選地，本發明中所述復合催化劑是氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鎂、無機鹽和氧化物中的任意兩種混合而成。