CN101113080A - 玻璃纤维浸渍酚醛树脂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维浸渍酚醛树脂。该玻璃纤维浸渍酚醛树脂由A酚醛树脂、B酚醛树脂、六次甲基四胺、增韧剂、乙醇等原料制得。B酚醛树脂中还含有硅烷偶联剂作为增强剂。本发明的玻璃纤维浸渍酚醛树脂具有良好的稳定性和储存性，并且其制品还具有柔韧性好、光泽亮、渗透均匀、层叠性好、存放时间长、强度高等的特点。

Description

玻璃纤维浸渍酚醛树脂
技术领域
本发明涉及一种新的高分子聚合物及其制备方法，具体地说，本发明是一种玻璃纤维浸渍酚醛树脂及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维浸渍树脂是磨具磨料产品的核心材料，磨料磨具产品在高速、高温及高压等极端情况下工作，这样最能体现玻璃纤维浸渍树脂与玻璃纤维网格布的结合情况，同时，也能具体反映了玻璃纤维浸渍树脂品质的优劣。传统的玻璃纤维浸渍树脂为固体状热塑性酚醛树脂，使用时，先将树脂溶解在甲醇里，而后再浸入玻璃纤维网格布。由此，所制造的产品玻璃纤维网格布干燥快，脆性大，一经弯曲即有粉末散落，严重影响玻璃纤维网格布强度。尤其是用甲醇作溶剂，长期操作有害于人体，损伤人的眼睛。
中国专利申请CN1537820A中，发明人改用无毒性的酒精作溶剂，在热塑酚醛树脂合成的后期，真空脱水，使用酒精溶解树脂，并搭配使用热固性酚醛树脂(2127)，混合而成高强度的浸渍树脂。它不但能达到玻璃纤维浸渍树脂与玻璃纤维网格布牢固的结合度，而且获得色泽度亮、层叠不粘及储存时间长。并且酒精无毒，改善了工人的工作环境。但即使这样，玻璃纤维网格布干燥快，脆性大的问题依然存在，并且树脂存在工艺不稳定、性能不完善的缺点。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提出了一种玻璃纤维浸渍酚醛树脂。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种玻璃纤维浸渍酚醛树脂，由以下重量份的原料制得：
A酚醛树脂       50～75份
B酚醛树脂       15～50份
六次甲基四胺    1～4份
增韧剂          0.5～3份
乙醇            2～10份；
其中，A酚醛树脂与B酚醛树脂的重量比是1～5∶1；
A酚醛树脂的分子量为MW1000～3000，将苯酚和甲醛常压蒸馏至120℃左右时，加入乙醇溶解稀释成树脂溶液；
B酚醛树脂的分子量MW300～500，并加入增强剂，增强剂的重量比为0.1～2％，以B酚醛树脂的重量计；
增韧剂是以下物质或其组合：尼龙66、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、粘度为500cp/25℃以下或者30秒以内的聚乙烯醇缩丁醛(简称为“PVB”)或PEG200-2000，加入量在1～4wt％，以酚醛树脂A的重量计。
上述的A酚醛树脂采用以下制备工艺：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚以真空方式吸入反应釜内，接着加入0.1～5wt％的酸性催化剂，以苯酚的加入量计；在90～95℃下，分批加入甲醛，进行缩聚反应，然后100℃保温2小时，控制分子量在MW1000～3000；常压蒸馏至120℃；接着加入乙醇溶解稀释，直至均匀混合，检测粘度为300～2000CP/25℃；冷却至40℃以下放料。
所述的酸性催化剂为硫酸、盐酸、草酸、对甲苯磺酸、磷酸或其组合。比较好的为硫酸和草酸。加入量在0.1～5wt％(占苯酚投料量)。
B酚醛树脂采用以下制备工艺：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚以真空方式吸入反应釜内，接着加入催化剂，升温到80℃，在80℃下分批加入甲醛，进行缩聚反应，保温2小时，控制分子量MW300～500，接着真空蒸馏，直至粘度为300～2000CP/25℃，冷却至40℃以下，加入增强剂，混合均匀后放料。
所述的催化剂为氨水、二乙胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、一乙醇胺或其组合。最好的是三乙胺和二甲基乙醇胺，加入量在1～5wt％(占苯酚投料量)。
所述的增强剂为硅烷偶联剂。
所述的增强剂为长链烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。加入量为0.1～2wt％(占树脂B重量)，比较好的是0.5～1wt％。
固化剂为六次甲基四胺。加入量1～6wt％(占树脂A重量)，比较好的是2～4wt％。
本发明的优点在于：本发明将现在的玻璃纤维网格布浸渍树脂生产工艺作重大改进，根据实际应用的需要，采用两种树脂灵活搭配的方法，并通过加入增韧剂的方法对树脂进行了增韧，还添加了增强剂和固化剂，完善了树脂的性能。这样既方便客户使用，同时，有利于产品的稳定性和储存性，并且其制品还具有柔韧性好、光泽亮、渗透均匀、层叠性好、存放时间长、强度高等的特点。
具体实施方式
实施例1树脂A和树脂B的合成
树脂A1#的合成：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚200Kg以真空方式吸入反应釜内，接着加入草酸2Kg，在95℃下分批加入甲醛溶液(37％)135kg，进行缩聚反应，然后100℃保温2小时，控制分子量在MW1800，接着常压蒸馏，直至120℃。接着加入乙醇60Kg溶解稀释，树脂呈现透明粘稠液体，检测粘度为1000CP/25℃。冷却至40℃以下放料备用。得无色透明树脂A1#300Kg。
树脂A2#的合成：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚200Kg以真空方式吸入反应釜内，接着加入硫酸(50％)1Kg，在95℃下分批加入甲醛溶液(37％)145kg，进行缩聚反应，然后100℃保温1小时，控制分子量MW2400，接着常压蒸馏，直至120℃。接着加入乙醇80Kg溶解稀释，然后加入三乙醇胺610g，混合均匀，检测粘度为400CP/25℃。冷却至40℃以下放料备用。得棕红色透明树脂A2#303Kg。
树脂B1#的合成：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚200Kg以真空方式吸入反应釜内，接着加入催化剂三乙胺6Kg，在80℃下分批加入甲醛溶液(37％)230kg，进行缩聚反应，保温2小时，控制分子量MW380，然后真空蒸馏脱水，直至粘度为500CP/25℃，冷却至40℃以下，加入KH550偶联剂400g，混合均匀后放料。得棕红色透明液体树脂B1#285kg。
树脂B2#的合成：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚200Kg以真空方式吸入反应釜内，接着加入催化剂二甲基乙醇胺8Kg，在80℃下分批加入甲醛溶液(37％)220kg，进行缩聚反应，80℃保温2.5小时，控制分子量MW380，后真空蒸馏脱水，直至粘度为700CP/25℃，冷却至40℃以下，加入KH550偶联剂2kg，混合均匀后放料。得棕红色透明液体树脂B2#276kg。
实施例2
A1#树脂180kg，B1#树脂60kg，两种树脂混合均匀后，加入六次甲基四胺4kg，再加入乙醇15kg，PVB(15秒)2kg。树脂粘度350CP/25℃，游离酚8％，固体含量66％。得淡黄色透明液体树脂溶液261kg。
实施例3
A2#树脂150kg，B1#树脂150kg，两种树脂混合均匀后，加入六次甲基四胺2kg，再加入乙醇5kg，邻苯二甲酸二丁酯1kg。树脂粘度300CP/25℃，游离酚8.5％，固体含量65％。得淡黄色透明液体树脂溶液313kg。
实施例4
A2#树脂300kg，B2#树脂150kg，两种树脂混合均匀后，加入六次甲基四胺6kg，再加入乙醇12kg，6kg的PEG200。树脂粘度330CP/25℃，游离酚8.2％，固体含量64％。得淡黄色透明液体树脂溶液484kg。
实施例5
A1#树脂180kg，B2#树脂60kg，两种树脂混合均匀后，加入六次甲基四胺3.6kg，再加入乙醇5kg，PVB(15秒)3.6kg。树脂粘度660CP/25℃，游离酚8％，固体含量70％。得淡黄色透明液体树脂溶液261kg。
实施例6
A1#树脂150kg，B2#树脂150kg，两种树脂混合均匀后，加入六次甲基四胺3.6kg，再加入乙醇6kg，邻苯二甲酸二异辛酯3kg。树脂粘度800CP/25℃，游离酚9.2％，固体含量72％。得淡黄色透明液体树脂溶液312.6kg。
以上对本发明所提供的玻璃纤维浸渍酚醛树脂及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于，由以下重量份的原料制得：
A酚醛树脂     50～75份
B酚醛树脂     15～50份
六次甲基四胺  1～4份
增韧剂        0.5～3份
乙醇          2～10份；
其中，A酚醛树脂与B酚醛树脂的重量比是1～5∶1；
A酚醛树脂的分子量为MW1000～3000，将苯酚和甲醛常压蒸馏至120℃左右时，加入乙醇溶解稀释成树脂溶液；
B酚醛树脂的分子量MW300～500，并加入增强剂，增强剂的重量比为0.1～2％，以B酚醛树脂的重量计；
增韧剂是以下物质或其组合：尼龙66、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异辛酯、粘度为500cp/25℃以下或者30秒以内的聚乙烯醇缩丁醛或PEG200-2000，加入量在1～4wt％，以酚醛树脂A的重量计。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于，所述的A酚醛树脂采用以下制备工艺：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚以真空方式吸入反应釜内，接着加入0.1～5wt％的酸性催化剂，以苯酚的加入量计；在90～95℃下，分批加入甲醛，进行缩聚反应，然后100℃保温2小时，控制分子量在MW1000～3000；常压蒸馏至120℃；接着加入乙醇溶解稀释，直至均匀混合，检测粘度为300～2000CP/25℃；冷却至40℃以下放料。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于，所述的酸性催化剂为硫酸、盐酸、草酸、对甲苯磺酸、磷酸或其组合。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于，所述的B酚醛树脂采用以下制备工艺：在搅拌过程中依次进行加料，先将预热的熔融的苯酚以真空方式吸入反应釜内，接着加入催化剂，升温到80℃，在80℃下分批加入甲醛，进行缩聚反应，保温2小时，控制分子量MW300～500，接着真空蒸馏，直至粘度为300～2000CP/25℃，冷却至40℃以下，加入增强剂，混合均匀后放料。
5.根据权利要求4所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于：所述的催化剂为氨水、二乙胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、一乙醇胺或其组合。
6.根据权利要求4所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于：所述的增强剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1或4或6所述的玻璃纤维浸渍酚醛树脂，其特征在于：所述的增强剂为长链烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷。
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