CN102040717B - 酚醛树脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：①向反应釜中按摩尔比1∶0.5～0.9加入酚和醛，再加入占酚用量0.5～3wt％的酸性催化剂，进行加成聚合反应；②对步骤①反应产物升温至100℃～160℃，蒸馏脱水；③步骤②脱水后产物中加入松香酯，搅拌均匀；所述松香酯用量占酚用量的0.5～8％；④减压蒸馏步骤③混匀物，至混匀物中游离酚≤0.5％；⑤向步骤④蒸馏后的混匀物中加入固化剂，混匀。本发明得到的酚醛树脂产品，与棉纤维材料混匀，经高温固化定型，即可得到一种棉纤维毛毡，可制作成汽车的各种内饰物；采用本发明酚醛树脂粘结的毛毡具有更高的抗折强度和抗拉强度。

Description

酚醛树脂的制备方法

技术领域

本发明涉及有机高分子材料技术领域，尤其是一种酚醛树脂的制备方法。

背景技术

汽车内饰所用的毛毡是一种具有隔音、保温、减震等功能的材料，是将松散的棉纤维通过高分子粘结剂，在高温下快速粘接压制成型的。目前所使用的汽车内饰材料成型高分子粘接剂主要为酚醛树脂，由于酚醛树脂存在高温固化快、粘结度较高、耐热、耐燃、耐油、耐大多数化学溶剂等优点，因此能得到广泛的应用。

但由于制造汽车顶棚等大件内饰品，要求毛毡在热压成型后有很高的抗折强度、抗拉强度等以支撑其自身的固定，这就需要酚醛树脂也有很高的固化程度和固化强度。如中国专利申请号99124664，采用的就是目前市场上普通的酚醛树脂制作的汽车顶棚。但是由于现有酚醛树脂的固化强度较低，会造成了汽车顶棚的废品率过大。

发明内容

本发明针对不足，提出一种酚醛树脂的制备方法，制得的酚醛树脂具有较高的固化强度，从而能提高汽车顶棚抗折强度、抗拉强度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

①、向反应釜中按摩尔比1∶0.5～0.9加入酚和醛，再加入占酚用量0.5～3wt％的酸性催化剂，进行加成聚合反应；

②、对步骤①反应产物升温至100℃～160℃，蒸馏脱水；

③、步骤②脱水后产物中加入松香酯，搅拌均匀；所述松香酯用量占酚用量的0.5～8％；

④、减压蒸馏步骤③混匀物，至混匀物中游离酚≤0.5％；

⑤、向步骤④蒸馏后的混匀物中加入固化剂，混匀。

优选的，步骤③中松香酯选自松香季戊四醇酯、松香甘油酯、松香乙二醇酯、聚合松香季戊四醇酯、聚合松香甘油酯和聚合松香乙二醇酯的一种或多种。

本发明所用到的酚可选用苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、壬基苯酚、腰果酚等；优选使用苯酚。本发明所用到的醛可为甲醛、乙醛、糠醛、多聚甲醛等，优选为甲醛。

优选的，步骤①中酸性催化剂选自盐酸、草酸、磷酸、硫酸、卤代磺酸、苯磺酸及其烷基取代物中的一种或多种；采用酸性催化剂，制得的酚醛树脂为热塑性酚醛树脂。

优选的，步骤②中脱水蒸馏为常压蒸馏。

优选的，步骤⑤中固化剂为六次甲基四胺。

优选的，所述六次甲基四胺用量占混匀物总重量的4.5～6.5wt％。

优选的，步骤④中减压蒸馏的压力为0.02MPa～0.06MPa。

与现有技术相比，本发明采用常规的酚醛缩聚，在酸性催化剂作用下制备热塑性酚醛树脂，蒸馏除去缩聚副产物水；向脱水后的产物中加入松香酯改性剂，对酚醛树脂的性能进行改变，达到提高酚醛树脂的固化强度；再减压蒸馏除酚、加入固化剂，混匀得到固化强度较高的酚醛树脂。

将本发明得到的酚醛树脂产品，与棉纤维材料混匀，经高温固化定型，即可得到一种棉纤维毛毡，可制作成汽车的各种内饰物；采用本发明酚醛树脂粘结的毛毡具有更高的抗折强度和抗拉强度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

将苯酚和甲醛按摩尔比1∶0.5混合，在混合物中加入占苯酚用量1.5wt％的盐酸进行加成聚合反应；经过常压蒸馏到120℃除去产物中的水；然后添加占苯酚用量质量的0.5wt％的松香季戊四醇酯，混匀；在0.02MPa下蒸馏混匀物，除去混匀物中未反应的苯酚至0.3wt％。将六次甲基四胺按总重量的5wt％，加入到该松香季戊四醇酯酚醛树脂，混匀制得酚醛树脂。

实施例2

将苯酚和甲醛按1∶0.7混合，在混合物中加入占苯酚用量3wt％的草酸进行加成聚合反应，经过常压蒸馏到150℃除去副产物水；再添加占苯酚用量质量的5wt％的松香甘油酯，混匀；在0.06MPa下蒸馏混匀物，除去混匀物中未反应的苯酚至0.2wt％。将六次甲基四胺按总重量的6wt％，加入到该松香甘油酯酚醛树脂，混匀制得酚醛树脂。

实施例3

将苯酚和甲醛按1∶0.9混合，在混合物中加入占苯酚用量0.5wt％的硫酸进行加成聚合反应，经过常压蒸馏到160℃；添加占苯酚用量质量的8wt％的聚合松香乙二醇酯和聚合松香季戊四醇酯(两者重量比为3∶2)，混匀；在0.04MPa下蒸馏混匀物，除去混匀物中未反应的苯酚至0.25％。将六次甲基四胺按总重量的5.5wt％，加入到该松香乙二醇酯酚醛树脂，混匀制得酚醛树脂。

对比实施例

将上述实施例1、实施例2或实施例3所制得的酚醛树脂，与阻燃剂、机械撕碎开松后的具有一定长度的棉纤维材料按如下表1的比例混合，如中国专利申请号99124664中所公开，通过180℃烘箱制成棉纤维毡基料；然后将防粘膜牛皮纸、棉纤维毡基料和热熔胶针织面料按次序叠合并在模具上热压成不同汽车规格内饰顶棚，进行对比实验，结果见表1、表2和表3。

表1棉纤维毡基料成分

表2汽车内饰顶棚的工艺

表3不同结合剂的汽车顶棚对比测试结果

由表1可以看出，上述棉纤维毡基料只是结合剂不同，其他组分、含量都一样；利用这样的棉纤维毡基料在汽车配件厂进行对比试验，由表2可以看出，生产汽车内饰顶棚的工艺都相同的情况下，不同结合剂的汽车顶棚测试所得结果由表3列出。由表3结果可知，在压制温度和压制时间、压制压力相同的条件下，本发明的所生产的汽车顶棚抗折强度、抗裂强度、抗拉强度和压硬度比普通酚醛树脂作为粘接剂的汽车顶棚高，即强度高。

本发明主要是向普通酚醛树脂中添加了松香酯改性剂，达到提高其强度性能，对改性剂的使用并不限定在实施例所列举的范围，将上述改性剂进行适当的配合使用均能达到上述效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

①、向反应釜中按摩尔比1∶0.5～0.9加入酚和醛，再加入占酚用量0.5～3wt％的酸性催化剂，进行加成聚合反应；

②、对步骤①反应产物升温至100℃～160℃，蒸馏脱水；

③、步骤②脱水后产物中加入松香酯，搅拌均匀；所述松香酯用量占酚用量的0.5～8wt％；松香酯选自松香季戊四醇酯、松香甘油酯、松香乙二醇酯、聚合松香季戊四醇酯、聚合松香甘油酯和聚合松香乙二醇酯的一种或多种；

④、减压蒸馏步骤③混匀物，至混匀物中游离酚≤0.5％；

⑤、向步骤④蒸馏后的混匀物中加入固化剂，混匀；所述固化剂为六次甲基四胺，所述六次甲基四胺用量占混匀物总重量的4.5～6.5wt％。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤①、③和④中酚为苯酚。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤①中醛为甲醛。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤①中酸性催化剂选自盐酸、草酸、磷酸、硫酸、卤代磺酸、苯磺酸及其烷基取代物中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤②中脱水蒸馏为常压蒸馏。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤④中减压蒸馏的压力为0.02MPa～0.06MPa。

7.一种酚醛树脂，由如权利要求1所述的制备方法制成。