CN104005261A - 一种汽车机油过滤纸用的改性水性酚醛树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于汽车机油过滤纸的改性水性酚醛树脂及其制备方法，所说的改性水性酚醛树脂实际上是指韧性好的水溶性酚醛树脂。一种用于汽车机油过滤纸的改性水性酚醛树脂包括水溶性酚醛树脂的制备、水溶性酚醛树脂的增韧改性。所得到的汽车机油过滤纸耐高温，挺度高、具有一定的韧性，吸水率低，在成型过程中纸面不发生爆裂，使用寿命长。同时，所采用的改性水性的酚醛树脂不污染环境，增加了生产安全系数，有利于工人的健康。

Description

一种汽车机油过滤纸用的改性水性酚醛树脂及其制备方法

技术领域

本发明是涉及一种汽车机油过滤纸，更具体地是涉及一种低污染、对工人身体无损害、高性能的水性酚醛树脂制备的机油过滤纸。。 

背景技术

机油滤纸是机油滤清器中关键组成部分，决定着机油滤清器的性能。目前所用的机油滤纸主要是含有高分子材料涂层的纸张，纸张表面的高分子材料决定着机油滤纸的性能和使用寿命。目前国内所用的高分子涂层主要是丙烯酸类，此类产品的主要缺点是：耐高温性能差，吸潮率高，使用寿命短。 

国外所使用的高分子涂层主要是溶剂型酚醛树脂，所制备的产品耐高温性能好、吸潮率低、使用寿命长；所使用的溶剂对环境会造成污染，生产的安全系数低，生产成本高。 

发明内容

本发明旨在提高汽车机油滤纸的综合性能，同时在生产的过程中减少对环境的污染，提高生产的安全系数，降低成本。 

为了解决上述问题，本发明通过以下的技术方案予以实现： 

本发明首先合成与水混溶比例高的水溶性酚醛树脂，然后改性，提高材料的韧性，制备得到稳定的改性水性酚醛树脂，然后浸渍纸张，从而得到低吸潮率、高韧性、高挺度耐高温的汽车机油滤纸。

由于所用的酚醛树脂含有的游离酚小于1%，对工人的身体损害小，同时改善了工人的工作环境。在制备汽车机油滤纸过程中，所用的浸渍液无溶剂，减少了溶剂对环境的污染，增加了生产的安全系数，同时不需要增加溶剂的回收装置，降低了生产成本。 

一种汽车机油滤纸用水乳性酚醛树脂由以下组成和含量组成：100份的水溶性酚醛树脂，2.5~15份的增韧剂， 5~20份的乳化剂，0.5~3份的改性剂，50~200份的水。改性水性酚醛树脂的制备包括两个步骤：水溶性酚醛树脂的制备及水溶性酚醛树脂的改性 

水溶性酚醛树脂的制备：

（1）苯酚与甲醛的以摩尔比为1: 2.0-1:3.5加入到反应容器中，甲醛的质量浓度为37%。然后将温度升到50℃加入碱作为反应催化剂。催化剂与苯酚的摩尔比为1：10-1：20。

（2）反应温度范围在55℃-90℃之间。 

（3）反应一段时间后停止反应。将反应产物调整到PH<7即为我们所制备的水溶性酚醛树脂。 

水溶性酚醛树脂的改性： 

（1）配置增韧剂的水溶液：将适量的增韧剂加入水中，使之充分溶解形成溶液；

（2）将适量的乳化剂加入增韧剂的水溶液中，使之均匀分散；

（3）在PH<7的水溶性酚醛树脂中加入一些乳化剂和改性剂，使之分散均匀；

（4）将（2）放置在高速搅拌器中，边高速搅拌边缓慢将（3）加入到（2）的溶液中，直至形成均匀分散的酚醛树脂水乳液，停止搅拌，即得到所需要的改性水性酚醛树脂。

汽车机油滤纸的制备工艺： 

将纸放入上述制备的改性水性酚醛树脂中浸渍，拿出后晾晒一段时间，然后放入烘箱中预固化（120℃），然后身升高温度（175℃）固化。固化一段时间后拿出纸即可。

对按照本发明生产得到的多个实施例产品按如下方法对其性能进行测试： 

酚醛树脂中的游离苯酚的测定根据HG 5-1342-1980；纸张耐破度的测定根据国家标准GB/T1539－1989；透气度的测定是在肖伯式透气度测定器上，加装一台Y-61型侧斜式微压仪，降低其真空度，使用1毫米水柱压差进行测定；最大孔径采用气泡法测定，把纸的每一小孔看成一根毛细管，用异丙醇润湿纸页，并对纸页施以液压，当反方向向外的气压达到某一值时，纸页最大孔径处先冒出气泡，这一孔的直径与此时的压力差有一定的关系。根据一定的换算关系，可以算出纸页的最大孔径。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是实施例只用于对本发明进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可根据本发明作出一些非本质的改进和调整。 

实施例一： 

在装有滴液漏斗、电动搅拌器及冷凝管的三口烧瓶中加入0.25mol苯酚，0.75mol甲醛，在50℃下使苯酚完全融化，向苯酚和甲醛混合液中缓慢加入一种碱作为催化剂，催化剂的用量为0.01mol/1mol苯酚，完毕，于55℃-60℃搅拌（搅拌速度以500～800rpm为宜）8小时，然后将反应产物加酸，使PH值小于7。此产物可以无限冲稀，游离酚含量为0.8 %。在此水溶性酚醛树脂中加入适量的丙三醇和正硅酸乙酯，混合均匀。称为溶液1。

将5g聚乙烯醇溶解在200g水中，同时加入12g乳化剂OP-10, 使之乳化剂OP-10在分散均匀，称为溶液2；将溶液2放置在高速搅拌装置上，打开高速搅拌器（达到7000转/分钟），同时将溶液1缓慢的加入到溶液2中，直至形成均匀分散的酚醛树脂水乳液，停止搅拌，即得到所需要的改性水性酚醛树脂。 

将纸放入上述制备的改性水性酚醛树脂中浸渍，拿出后晾晒一段时间，然后放入烘箱中预固化（120℃），然后身升高温度（175℃）固化。固化一段时间后拿出纸即可 

实施例二：

在装有滴液漏斗、电动搅拌器及冷凝管的三口烧瓶中加入0.25mol苯酚，0.75mol甲醛，在50℃下使苯酚完全融化，向苯酚和甲醛混合液中缓慢加入一种碱作为催化剂，催化剂的用量为0.01mol/1mol苯酚，完毕，于65℃-70℃搅拌（搅拌速度以500～800rpm为宜）8小时，然后将反应产物进行酸中和，使PH值为7，即为所获得目标物（水溶性酚醛树脂），目标物为鲜艳的酒红色，游离酚含量为0.4%。此产物的冲稀度为3。在此水溶性酚醛树脂中加入适量的三羟基丙烷和KH-550，混合均匀。称为溶液1。

将5g聚乙二醇溶解在200g水中，同时加入12g乳化剂十二烷基硫酸钠, 使之乳化剂十二烷基硫酸钠在分散均匀，称为溶液2；将溶液2放置在高速搅拌装置上，打开高速搅拌器（达到7000转/分钟），同时将溶液1缓慢的加入到溶液2中，直至形成均匀分散的酚醛树脂水乳液，停止搅拌，即得到所需要的改性水性酚醛树脂。 

将纸放入上述制备的改性水性酚醛树脂中浸渍，拿出后晾晒一段时间，然后放入烘箱中预固化（120℃），然后身升高温度（175℃）固化。固化一段时间后拿出纸即可。 

本发明的机油滤纸的测定结果见图1。 

图1是机油滤纸的测定结果图。 

Claims (10)

1.一种汽车过滤纸用改性水性酚醛树脂，其特征包括以下组分：

水溶性酚醛树脂：100份

增韧剂：2.5~15份

乳化剂：5~20份

改性剂：0.5-3份

水：50~200份。

2.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水乳性酚醛树脂，其特征在于酚醛树脂的游离酚含量低于1%。

3.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水乳性酚醛树脂，其特征在于水溶性酚醛树脂的水混溶性好；以酚和醛为基本原料, 摩尔比为1: 2-1:3.5，碱作为催化剂，反应温度为55℃-90℃，反应产物调整到PH<7，即为我们所制备的水溶性酚醛树脂。

4.根据权利要求3所述的水溶性酚醛树脂中所用的碱催化剂可以包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化铝、氢氧化钡、氨水、碳酸钠，以及几种混合碱。

5.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂，其特征在于需要加入适量的增韧剂来改善酚醛树脂的脆性，提高水性酚醛树脂的韧性，从而达到汽车机油过滤纸所要求的性能。

6.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂，所加入的增韧剂可以是聚乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、三羟基丙烷、羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、壳聚糖、聚丙烯酰胺等水溶性高分子材料，或者是其中两种或三种的混合物。

7.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂，其特征在于所选择的乳化剂包括非离子型乳化剂OP-10, 司盘-80, 吐温-80, 阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠, 十二烷基苯磺酸钠等, 或者两种或三种的复合物。

8.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂，其特征在于所选择的改性剂包括正硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、硅烷偶联剂等。

9.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂的制备方法，是在高速或超高速搅拌装置（例如4000-8000转/分钟）中完成的；其特征在于改性水性酚醛树脂的制备工艺如下：

配置增韧剂的水溶液：将适量的增韧剂加入水中，使之充分溶解形成溶液；

将适量的乳化剂加入增韧剂的水溶液中，使之均匀分散；

在PH<7的水溶性酚醛树脂中加入一些乳化剂和改性剂，使之分散均匀；

将（2）放置在高速搅拌器中，边高速搅拌边缓慢将（3）加入到（2）的溶液中，直至形成均匀分散的酚醛树脂水乳液，停止搅拌，即得到所需要的改性水性酚醛树脂。

10.根据权利1所要求的汽车机油过滤纸用改性水性酚醛树脂，其特征在于由此树脂制备的过滤纸耐高温，挺度高、具有一定的韧性、吸水率低。