一种改性酚醛树脂及其制备方法

摘要

本发明提供一种改性酚醛树脂，以重量百分比计算，所述改性酚醛树脂的配方如下：苯酚15%~25%；多聚甲醛8.25%~13.75%；草酸0.05%~0.5%；直链十二烷基苯磺酸0.05%~0.5%；二甲苯25%~35%；KOH0.3%~1%；环氧乙烷0%~60%。本发明还提供一种改性酚醛树脂的制备方法。本发明公开的改性酚醛树脂具有优良的强度和阻燃性，能够满足更高要求的使用需要。

权利要求

1.一种改性酚醛树脂，其特征在于，以重量百分比计算，所述改性酚醛树脂的配方如下：

2.一种如权利要求1所述的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，先将苯酚和二甲苯混合后加热，然后加入草酸、直链烷基苯磺酸和多聚甲醛，加热，然后将缩合水分离出反应体系，得到所需分子量的改性酚醛树脂溶液；继续加热，然后加入KOH，真空密闭，再通入环氧乙烷，反应完毕真空30min，回收脱出的二甲苯溶剂，得到改性的酚醛树脂。

3.如权利要求2所述的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，所述将苯酚和二甲苯混合后加热是将苯酚和二甲苯混合后在60℃油浴中加热。

4.如权利要求2所述的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，所述加入草酸、直链烷基苯磺酸和多聚甲醛后加热是加热至105℃,并保持温度在100～110℃,60～120min。

5.如权利要求2所述的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，所述继续加热是加热至140～160℃。

6.如权利要求2所述的改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，所述真空密闭是真空至-0.09MPa密闭。

说明书

一种改性酚醛树脂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及酚醛树脂领域，具体涉及一种改性的酚醛树脂。

背景技术

[0002] 酚醛树脂是最早实现工业化的合成树脂，由于其具有良好的机械性、耐寒性、电绝缘性、成型加工性等，已成为各个工业部门不可缺少的材料，具有非常广泛的用途。但是酚醛树脂的弱点是其强度和韧性差，难以用大规模连续化生产来适应广阔市场的需要，因此人们一直致力于其改性研究，希望能制造出具有理想强度的改性酚醛树脂。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种具有高强度并能够阻燃的改性酚醛树脂。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种改性酚醛树脂，以重量百分比计算，所述改性酚醛树脂的配方如下：

[0005] 苯酚 15%~25%；

[0006] 多聚甲醛 8.25%~13.75%；

[0007] 草酸 0.05%~0.5%；

[0008] 直链十二烷基苯磺酸 0.05%~0.5%；

[0009] 二甲苯 25%~35%；

[0010] KOH 0.3%~1%；

[0011] 环氧乙烷 0%~60%。

[0012] 优选的，所述改性酚醛树脂的配方如下：

[0013] 苯酚 18%~23%；

[0014] 多聚甲醛 9%~11%；

[0015] 草酸 0.1%~0.4%；

[0016] 直链十二烷基苯磺酸 0.1%~0.4%；

[0017] 二甲苯 28%~32%；

[0018] KOH 0.5%~0.8%；

[0019] 环氧乙烷 20%~50%。

[0020] 优选的，所述改性酚醛树脂的配方如下：

[0021] 苯酚 20%；

[0022] 多聚甲醛 9.21%；

[0023] 草酸 0.11%；

[0024] 直链十二烷基苯磺酸 0.11%；

[0025] 二甲苯 30%；

[0026] KOH 0.57%；

[0027] 环氧乙烷 40%。

[0028] 本发明还提供一种改性酚醛树脂的制备方法，先将苯酚和二甲苯混合后加热，然后加入草酸、直链烷基苯磺酸和多聚甲醛，加热，然后将缩合水分离出反应体系，得到所需分子量的改性酚醛树脂溶液；继续加热，然后加入KOH，真空密闭，再通入环氧乙烷，反应完毕真空30min，回收脱出的二甲苯溶剂，得到改性的酚醛树脂。

[0029] 优选的，所述将苯酚和二甲苯混合后加热是将苯酚和二甲苯按计量比例混合，然后在60℃油浴中加热。

[0030] 优选的，所述加入草酸、直链烷基苯磺酸和多聚甲醛后加热是加热至105℃,并保持温度在100~110℃ , 60~120min。

[0031] 优选的，所述继续加热是加热至140~160℃。

[0032] 优选的，所述真空密闭是真空至-0.09MPa密闭。

[0033] 本发明制备方法的化学反应方程式如下：

[0034]

[0035] + →

[0036]

[0037] 本发明采用次强酸作为酚醛树脂反应的催化剂，在次强酸的作用下，树脂形成可控的低分子量线性结构，直链的烷基苯磺酸在具有催化作用的同时促进了有机苯酚和无机甲醛在体系中的选择性的接触机会，保证了酚醛树脂的线性热塑性和流动性，有利于后续环氧化物的改性。在此低分子线性酚醛树脂上接枝聚氧化乙烯，合成改性的酚醛树脂，再与固化剂、发泡剂在常温下发泡形成高强度、阻燃的新型酚醛树脂泡沫。

[0038] 因此，本发明公开的改性酚醛树脂具有优良的强度和阻燃性，能够满足更高要求的使用需要。

具体实施方式

[0039] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附后权利要求书限定的范围。

[0040] 实施例1,

[0041] 首先称取以下原料：苯酚282g、多聚甲醛115g、草酸1.53g、直链烷基苯磺酸1.53g、二甲苯430 g、KOH 8 g、环氧乙烷562.5 g。

[0042] 将苯酚和二甲苯按计量比例混合，加入三颈高压瓶中，打开冷却循环水、开动搅拌器、加热至60℃，搅拌30min；再加入草酸、直链烷基苯磺酸，并分批加入多聚甲醛，控制反应温度小于110℃，加料完毕后在100℃~110℃下反应1小时；继续加热至140~160℃，二甲苯回流脱水1~2小时，用分水器将缩合水分离出反应体系，分析黏度得到所需分子量的酚醛树脂二甲苯溶液；继续加热至140~160℃，加入8g KOH，真空至-0.09MPa密闭，通入562.5g EO（环氧乙烷），反应完毕真空30min，回收脱出的二甲苯溶剂，得到改性的酚醛树脂。

[0043] 实施例2，本发明性能测试

[0044] 取所制酚醛树脂100g放入塑料烧杯中,按照一定比例,先后加入表面活性剂、发泡剂、固化剂, 迅速搅拌均匀,静止,测试温度变化。待发泡结束,放置一段时间后,测试泡沫性能。

[0045] 表1本发明各性能参数表

[0046]项目 单位 技术指标
密度 Kg/m3 20
导热系数 W/M.K 0.015
氧指数 % 48
燃烧性能 -- ClassA
体积吸水率 %(V/V) 1.9
透湿系数 Ng/Pamg 2.3
压缩程度 % 0.56
压缩蠕变 % 1.2
尺寸稳定性 % 0.3
工作温度 ℃ 150-250
泡沫酸碱性 -- PH=7/中性

[0047] 从表1各数据可见，本发明的改性酚醛树脂具有优良的强度和阻燃性。

[0048] 本发明在以下范围内任意组合：

[0049] 苯酚 15%~25%；

[0050] 多聚甲醛 8.25%~13.75%；

[0051] 草酸 0.05%~0.5%；

[0052] 直链十二烷基苯磺酸 0.05%~0.5%；

[0053] 二甲苯 25%~35%；

[0054] KOH 0.3%~1%；

[0055] 环氧乙烷 0%~60%。

[0056] 本发明还提供一种改性酚醛树脂的制备方法。