CN103524690A

CN103524690A - 腰果油改性酚醛树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN103524690A
Application number: CN201210232298.XA
Authority: CN
Inventors: 曾惠琴; 惠海红; 刘明钊; 金辉; 柳志军; 朱士飞
Original assignee: XUZHOU LONGTIAN SYNTHETIC MATERIALS CO Ltd
Current assignee: XUZHOU LONGTIAN SYNTHETIC MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明公开了一种腰果油改性酚醛树脂的制备。该方法将苯酚100份，腰果油10～30份，用酸性催化剂调节pH=2.0～2.1，控制反应温度在60～100℃,保温反应1～5小时，降温至60℃，用碱性催化剂调节pH在7.5～8.5，加入甲醛溶液80～280份，在70～100℃条件下反应1～5小时后进行减压脱水，在温度40～80℃，真空度-0.03～-0.1MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在5～20%，降至室温，加入溶剂搅拌均匀，调节树脂固含量在50～70%，粘度在200～500cps/25℃得腰果油改性酚醛树脂；上面所述的份均为重量份。本发明的腰果油改性酚醛树脂经过两步反应制得，既具有酚醛树脂耐热性好、难燃的特点，又提高了酚醛树脂的韧性。

Description

腰果油改性酚醛树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料的改性，具体是指一种用于压型板的腰果油改性酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

压型板是一种为一非金属之复合材料，其制作工艺：通过用液体酚醛树脂浸渍棉纤维、麻纤维后，经过初固化、裁切、拼接、加热加压固化成型、后处理。由于其为非金属之复合材料，不会产生金属氧化生锈的现象，使用非常的广泛，而彩钢板是金属制品，不论表面烤上任何的防锈漆，在施工搭建的过程中，在上钉固定时，必须钻孔固定，所以一定会造成漆面板材的破坏，产生金属氧化、生锈的现象。高污染行业的彩涂钢板一般使用3-4年就要更换，压型板的强防腐能力可以保证使用15-20年。有时金属屋面发生火灾时，因为不易找到着火点，且金属屋面不容易逃生，救火时经常造成人员重大伤亡和财物的损失，而压型板是一种极佳的阻燃材料，其不自燃的特性，使建筑物安全防火。一般的金属厂房发生火灾，均是电线走火的意外发生较多，因金属厂房发泡隔热层易燃，且漫烧速度快，所以只要一发生火灾意外，厂房全毁的几率近百，连扑救都有问题。但反观压型板就没有此困扰，不自燃的特性让其在初步预防火灾发生的过程中，产生良好的效果，故其防火耐燃的特性是有保障的。且阻燃性能已通过GB 8624中B1级测试。绿色建筑与节能是当今建筑领域可持续发展的重要课题，得到了国家主管部门的高度重视。压型板是建筑科技的创新和发展的产物。随着国家对建筑节能和安全立法的贯彻实施，它的优越性越发突出。

在压型板制作过程中应用的浸渍树脂仍主要采用酚醛树脂体系。但酚醛树脂存在固化反应速度快，贮存稳定性差，给层压成型带来一定的困难。再者，酚醛树脂固化后的材料韧性较差，致使压型板的抗冲击性能较差。因此，研制综合性能好、成型加工型能较好的新型改性酚醛树脂，具有重要意义，也是目前酚醛树脂的一个重要研究领域和方向。腰果油是主要成分是C8～C27一种天然烷基酚，由于它的间位连有一个长链脂肪族烯烃，起到内增塑的作用，所以用腰果油改性的酚醛树脂具有优良的柔韧性，完全满足生产酚醛压型板的要求。

发明内容

本发明克服了上述缺点，提出了一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，包含以下步骤：

将苯酚100份，腰果油10～30份，用酸性催化剂调节PH=2.0～2.1，控制反应温度在60～100℃,保温反应1～5小时，降温至60℃，用碱性催化剂调节pH在7.5～8.5，加入甲醛溶液80～280份，在70～100℃条件下反应1～5小时后进行减压脱水，在温度40～80℃，真空度-0.03～-0.1MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在5～20%，降至室温，加入溶剂搅拌均匀，调节树脂固含量在50～70%，粘度在200～500cps/25℃得腰果油改性酚醛树脂；上面所述的份，均为重量份。

所述的腰果油为工业腰果油，是腰果壳经榨制得腰果壳液，再经脱羧精制而得，其主要成分是C8-C27多元酚。

所述的酸性催化剂是硫酸、盐酸、草酸、硫酸二乙酯、苯磺酸及其烷基取代物或卤代磺酸中的一种或其组合。

所述的碱性催化剂是氨水、烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、苯胺、六次甲基四胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或其组合。

所述的甲醛溶液的质量比浓度为15～40%。

所述的溶剂是苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的一种或其组合。

一种腰果油改性酚醛树脂，采用上述的制备方法制备。该树脂是专用酚醛树脂，它的用途是应用于压型板的制备。使用时，将酚醛树脂溶液注入浸渍槽，加入一定量的内脱模剂（如：硬脂酸锌等）、颜料、溶剂，混合均匀，制成树脂浸渍液，浸渍麻纤维片，经烘干制成预浸料，然后预浸料经裁切、叠合、热压后制得压型板。

本发明的原理是：在酸性催化剂的作用下，腰果油分子之间的不饱和键发生聚合反应，同时腰果油与苯酚发生烷基化反应，得分子量较大的中间产物；然后中间产物在碱性催化剂作用下与甲醛发生酚醛缩聚反应制得所述腰果油改性酚醛树脂。

一般工业用腰果油为腰果壳液经脱羧精制而得，其主要成分为腰果酚，腰果酚是间位带有一个长链不饱和烃基的单酚，其分子式如下：

Figure 201210232298X100002DEST_PATH_IMAGE001

腰果酚在催化剂的作用下可与甲醛发生酚醛缩聚反应：

Figure 201210232298X100002DEST_PATH_IMAGE002

腰果酚侧链上的不饱和键在酸性催化剂a的作用下可以发生聚合：

腰果酚侧链上的不饱和键在催化剂a的作用下与苯酚邻位或对位的活泼氢还可以发生烷基化取代反应：

Figure 201210232298X100002DEST_PATH_IMAGE004

中间产物在碱性催化剂b的作用下与甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂：

本发明的优点如下：

1、本发明涉及的工业腰果油是一种天然酚，由腰果壳经榨制得腰果壳液，然后经脱羧精制而得，其结构本身既含有柔性基团，又含有酚环，可大大提高酚醛树脂的韧性，并且价格低廉，可取代部分苯酚。

2、本发明涉及的腰果油改性酚醛树脂经过两步反应制得，既具有酚醛树脂耐热性好、难燃的特点，又提高了酚醛树脂的韧性。本腰果油改性酚醛树脂可作为制备压型板的基材树脂。

具体实施方式

实施例1

一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其步骤：

（1）将苯酚100份，腰果油10份，硫酸0.2份加入反应器中，控制反应温度在130℃,保温反应4小时，降温至60℃，加入三乙醇胺调节pH在8.0，加入 37%甲醛溶液110份，在80-85℃条件下反应至凝胶时间达到8～9分钟/130℃，降温至50℃，在真空度--0.09MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在13～15%，降至室温，加入甲醇溶解并调节树脂固含在60±5%，粘度在300～350cps25℃，得腰果油改性酚醛树脂。

实施例2

一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其步骤包括：

（1）将苯酚100份，腰果油20份，对甲苯磺酸0.8份加入反应器中，控制反应温度在140℃,保温反应3小时，降温至60℃，加入二乙醇胺调节pH在8.0，加入 37%甲醛溶液120份，在80～85℃条件下反应至凝胶时间达到8～9分钟/130℃，降温至50℃，在真空度-0.09MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在13～15%，降至室温，加入丙酮溶解并调节树脂固含在60±5%，粘度在300～350cps25℃，得腰果油改性酚醛树脂。

实施例3

一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其步骤包括：

（1）将苯酚100份，腰果油20份，硫酸乙酯1.2份加入反应器中，控制反应温度在150℃,保温反应4小时，降温至60℃，加入氨水调节pH在8.0，加入37%甲醛溶液120份，在80～85℃条件下反应3.5小时后转移至至凝胶时间达到8～9分钟/130℃，降温至50℃，在真空度-0.09MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在13～15%，降至室温，加入乙醇溶解并调节树脂固含在60±5%，粘度在300～350cps25℃，得腰果油改性酚醛树脂。

实施例4

一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其步骤包括:

将苯酚100份，腰果油20份，加入反应器中，加入氨水调节pH在8.5，加入37%的甲醛溶液130份，在80～85℃条件下反应至凝胶时间达到8～9分钟/130℃，降温至50℃，在真空度-0.09MPa条件下减压蒸馏脱除水分至树脂水分在13～15%，降至室温，加入甲醇溶解并调节树脂固含在60±5%，粘度在300～350cps25℃，得腰果油改性酚醛树脂。

以上对本发明所提供的腰果油改性酚醛树脂的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

1.一种腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的酸性催化剂是硫酸、盐酸、草酸、硫酸二乙酯、苯磺酸及其烷基取代物或卤代磺酸中的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的碱性催化剂是氨水、烷基胺、二烷基胺、三烷基胺、苯胺、六次甲基四胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或其组合。

4.根据权利要求1所述的腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的甲醛溶液的质量比浓度为15%～40%。

5.根据权利要求1所述的腰果油改性酚醛树脂的制备方法，其特征在于：所述的溶剂是苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的一种或其组合。

6.一种腰果油改性酚醛树脂，其特征在于：采用权利要求1至5中任意一项所述的制备方法制备。

7.根据权利要求6所述的腰果油改性酚醛树脂，其特征在于：所述的用途可以在板制备中应用。