CN103146328A - 一种浸渍纸垫板用水溶性树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浸渍纸垫板用水溶性树脂的制备方法，包括如下步骤：1）将含羟基的芳香化合物与腰果油或桐油混合；2）向上述混合物中加入催化剂，升温至100℃-150℃，酚化1-3小时，降温至温度60-90℃；3）向步骤2）降温后的混合物中加入醛，再加入乳液，然后继续恒温反应，至生成的树脂溶液粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得到水溶性树脂。本发明提供的浸渍纸垫板用水溶性树脂，乳液稳定，保质期长，其各项性能指标均符合现行标准。

Description

一种浸渍纸垫板用水溶性树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种浸渍纸垫板用水溶性树脂及其制备方法，属于有机高分子化合物领域。

背景技术

浸渍纸垫板是以纸张为基材，通过浸渍树脂粘合剂然后热压而成，主要作为机械钻孔专用垫板。板材要求表面光滑，无气泡、花板，达到一定的硬度、密度，翘曲度低，耐水性好，吸水率低，耐热性好。目前浸渍纸垫板的浸渍树脂主要是苯酚改性的腰果油（或桐油）树脂，为醇溶性，长链脂肪烃物质的加入可以增加垫板的柔韧性和耐磨性能。但是由于醇类溶剂对工作环境和工艺安全有一定的危害，需要一种以水作为溶剂的浸渍树脂，以减少对工作环境的危害，进一步增加浸渍纸垫板的工艺安全性。但是，由于长链脂肪烃物质的存在，树脂不溶于水，因此需要找到一种方法既能保证纸垫板的韧性，又能保证树脂可溶于水。

中国专利《一种环保滤清器滤纸改性液及其制备方法》（申请号201110260427.1）中提到了用酚醛树脂等与乳液进行混用的方法，该种方法对酚醛树脂没有具体的要求，如果酚醛树脂不合适，在混合过程中容易造成破乳现象，无法使用。

中国专利《一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法》（申请号200710129766.X）中提到了腰果油改性酚醛树脂用于层压板的方法，该方法提供的树脂因含有腰果油类长链脂肪烃物质，树脂无水溶性，只能用醇类、酮类等低沸点有机溶剂进行稀释，容易造成环境的污染，并降低了工艺的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种浸渍纸垫板用水溶性树脂的制备方法。

本发明另一目的是提供一种浸渍纸垫板用水溶性树脂。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种浸渍纸垫板用水溶性树脂的制备方法，包括如下步骤：

1）将含羟基的芳香化合物与腰果油或桐油混合；

2）向上述混合物中加入催化剂，升温至100℃-150℃，酚化1-3小时，降温至温度60-90℃；

3）向步骤2）降温后的混合物中加入醛，再加入乳液，然后继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得到水溶性树脂。

所述粘度为本领域技术人所理解的采用常规方法所测得的。

所述含羟基的芳香化合物选自苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、双酚A中的一种或多种，优选苯酚。

所述含羟基的芳香化合物与腰果油或桐油的质量比为1:0.1-0.8；优选1:0.2-0.6。

所述催化剂选自碱金属碱性化合物、二价金属碱性化合物、氨水、胺类的一种或多种；

所述碱金属碱性化合物优选氢氧化钠、氢氧化钾中一种或两种；

所述二价金属碱性化合物优选碳酸钠、氧化钙的一种或两种；

所述胺类优选三乙胺、二甲基乙醇胺的一种或两种；

所述胺类优选二甲基乙醇胺。

所述催化剂占含羟基芳香族化合物的质量百分比为2%-10%。优选3%~7%。

所述醛包括甲醛、乙醛、乙二醛、多聚甲醛中的一种或多种，优选甲醛。

所述含羟基的芳香化合物与醛的摩尔比为1：1.0-3.0；优选1：1.5-2.5。

所述乳液包括聚醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、醋酸乙烯－乙烯共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液的一种或多种，优选苯丙乳液。苯丙乳液（苯乙烯-丙烯酸酯乳液）是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得，固体含量40～50%。苯丙乳液是北京东联化工生产，型号为BS-1069，丙烯酸乳液是北京东联化工生产，固含量为40%。

所述乳液占含羟基芳香族化合物的质量百分比为10%-100%，优选30%-70%。

本发明所述的方法制得的浸渍纸垫板用水溶性树脂。

本发明通过将苯酚改性的腰果油（或桐油）树脂与乳液在一定条件下混合反应，将含有长链脂肪烃的树脂变成水溶性树脂，以水为溶剂，减少树脂对环境的污染，增加了工艺的安全性；同时，由于乳液本身具有增加韧性的效果，加入树脂后，使树脂韧性更强；本发明提供的浸渍纸垫板用水溶性树脂，乳液稳定，保质期长，其各项性能指标均符合现行标准。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中，聚醋酸乙烯酯乳液购自南通生达化工，型号SD-40；苯丙乳液购自北京东联化工，型号为BS-1069；硅丙乳液购自南通生达化工，型号SD-528；丙烯酸乳液购自北京东联化工，固含量40%；醋酸乙烯-乙烯共聚乳液购自南京东沛化工，固含量55%。

实施例1

将苯酚1000g、腰果油200g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入30g氢氧化钠，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度80℃，加入1466g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入400g聚醋酸乙烯酯乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

实施例2

将苯酚1000g、桐油300g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入30g氢氧化钾，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度70℃，加入1293g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入300g苯丙乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

实施例3

将苯酚1000g、腰果油400g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入50g碳酸钠，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度70℃，加入1725g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入500g硅丙乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

实施例4

将邻甲酚1000g、桐油500g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入50g氨水，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度70℃，加入1898g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入600g丙烯酸乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

实施例5

将对甲酚1000g、腰果油400g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入70g二甲基乙醇胺，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度80℃，加入1725g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入500g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

实施例6

将双酚A1000g、桐油300g投入反应釜，开启反应釜搅拌，加入60g氧化钙，升温至130℃，酚化2小时，降温至温度80℃，加入1898g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），加入500g苯丙乳液，继续恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用水溶性树脂。

对比实施例

将苯酚1000g、腰果壳油300g投入反应釜，加入10g硫酸，升温至150℃，酸化4小时，降温至室温，加入氨水调节至PH值至7.5，升温至80℃，加入2400g甲醛（质量分数37%甲醛水溶液），继续恒温反应，至混合物粘度为1000-1200cp，真空脱水至水分6%-10%，加入乙醇调节固含量至50%-60%，降温至40℃以下，得浸渍纸垫板用腰果油改性酚醛树脂。

实验例1 破乳时间考察

将本发明对比实施例所得的树脂与苯丙乳液1:1混合，静置，与实施例树脂对比观察有无破乳现象，结果如表1所示：

表1实施例树脂的破乳时间

由表1可以看出，实施例的产品破乳时间均达到10周以上，尤其是实施例3、实施例5，破乳时间达到60天以上，而对比例外，其他的实施例树脂均10周后为破乳，而且实施例3与实施例5破乳时间均比对比例时间长。

实验例2产品性能测试

将本发明实施例所得酚醛树脂制得纸层压垫板，分别测试平均硬度（邵氏）、平均密度、翘曲度、耐热性（160℃）、吸水率，并观察垫板表面状况。测试结果表2所示：

表2实施例中酚醛树脂制得的纸层压垫板的测试结果

从表2中可以看出，实施例1-6的各项性能指标均优于对比例，因此可以得出本发明提供的树脂完全适用于制造浸渍纸垫板。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种浸渍纸垫板用水溶性树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将含羟基的芳香化合物与腰果油或桐油混合；

2）向上述混合物中加入催化剂，升温至100℃-150℃，酚化1-3小时，降温至温度60-90℃；

3）向步骤2）降温后的混合物中加入醛，再加入乳液，恒温反应至混合物粘度达到50~150cp，降温至40℃以下，得到水溶性树脂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含羟基的芳香化合物选自苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、双酚A中的一种或多种，优选苯酚。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含羟基的芳香化合物与腰果油或桐油的质量比为1:0.1-0.8；优选1:0.2-0.6。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自碱金属碱性化合物、二价金属碱性化合物、氨水、胺类的一种或多种；

所述碱金属碱性化合物优选氢氧化钠、氢氧化钾中一种或两种；

所述二价金属碱性化合物优选碳酸钠、氧化钙的一种或两种；

所述胺类优选三乙胺、二甲基乙醇胺的一种或两种；

所述胺类优选二甲基乙醇胺。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述催化剂占含羟基芳香族化合物的质量百分比为2%-10%，优选3%~7%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醛包括甲醛、乙醛、乙二醛、多聚甲醛中的一种或多种，优选甲醛。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含羟基的芳香化合物与醛的摩尔比为1：1.0-3.0；优选1：1.5-2.5。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳液包括聚醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液、硅丙乳液、丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚丙烯酸酯乳液的一种或多种，优选苯丙乳液。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述乳液占含羟基芳香族化合物的质量百分比为10%-100%，优选30%-70%。

10.权利要求1-9任一所述的方法制得的浸渍纸垫板用水溶性树脂。