CN106832162A - 一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂 - Google Patents

一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂 Download PDF

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Abstract

本发明属于酚醛树脂的合成技术领域，公开了一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂。即称取苯酚投入反应釜内，按顺序和比例加入的正硅酸乙酯、草酸，加入含酚废水（酚含量5‑6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15‑20分钟升温至80℃，80‑85℃保温30分钟，15‑20分钟升温至90℃，90‑95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入0.2‑2%的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入磷酸（含量85%），继续反应30‑60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6‑7；真空脱水后放料即可。

Description

一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂
技术领域
本发明属于酚醛树脂的合成的技术领域，公开了一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂。
背景技术
酚醛树脂是发展最早，应用最广泛的一类合成树脂结合剂，它具有良好的粘接性。固化后具有较高的耐热性能和良好的力学性能，但其结构中还存在一些弱点，还需要改性克服。主要弱点是：结构中的酚羟基和亚甲基易氧化，使耐热性和耐氧性能受到影响，固化后PF树脂因芳核间的仅有的亚甲基支链，使他的脆性加大，同时由于酚羟基易吸水影响制品的电性能，机械性能等。
发明内容
本发明第一目的就是提供一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂。
本发明第二目的就是提供上述硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂制备工艺。
本发明上述第一目的所采用的技术方案为：
一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂，包含以下重量份的原料：
苯酚：100份
固体甲醛（含量96%）：25-27份
正硅酸乙酯3-5份
草酸1.5-2份，
磷酸（含量85%） 0.5份
聚乙二醇（分子量1000）0.2-2份。
其中，在上述一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂中：还包括用于调节pH值为6-7的氢氧化钠。
实现本发明第二目的所采用的技术方案为：
一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂的制备工艺包括以下步骤：
称取苯酚投入反应釜内，按顺序和比例加入的正硅酸乙酯、草酸，加入含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入0.2-2%的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7；真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，放料即可。
本发明所提供的一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）将现有摩擦材料用的热塑性酚醛树脂耐热性及韧性进行了改进，采取复合催化剂，引入磷酸，磷酸具有一定的阻燃效果，对改善了改善树脂耐热性具有一定的促进作用；
（2）采用硅和聚乙二醇（分子量1000）双改性，改善了纯酚醛树脂造成的制品耐热性差及柔韧性差的问题；
（3）酚醛树脂的生产工艺也做了调整，采用固体甲醛（含量96%）进行生产，替代传统工艺中使用的37%含量的液体甲醛，减少了废水的产生；
（4）此生产工艺中需加入一定量的含酚废水（酚含量5-6%），用来溶解固体甲醛，以利于固体甲醛的解聚，此含酚废水为正常的酚醛树脂生产中脱水阶段脱出的水，这样循环使用，也降低了废水的产生。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所提供的硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂及其制备工艺作进一步的详细说明。
实施例1：
打开搅拌，在真空度负0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入12kg的正硅酸乙酯、6kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入100kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入2kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到108℃，锥板黏度达到17P/170℃，放料即得成品。
实施例2：
打开搅拌，在真空度-0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入12kg的正硅酸乙酯、7kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入105kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入2.5kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到109℃，锥板黏度达到18P/170℃，放料即得成品。
实施例3：
打开搅拌，在真空度-0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入18kg的正硅酸乙酯、7kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入106kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入3kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到110℃，锥板黏度达到19P/170℃，放料即得成品。
实施例4：
打开搅拌，在真空度-0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入19kg的正硅酸乙酯、7kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入107kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入4kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到111℃，锥板黏度达到19.8P/170℃，放料即得成品。
实施例5：
打开搅拌，在真空度-0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入19kg的正硅酸乙酯、8kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入106kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入6kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到112℃，锥板黏度达到20P/170℃，放料即得成品。
实施例6：
打开搅拌，在真空度-0.08MPa下，将预热好的苯酚400kg投入反应釜内，去除真空，改成常压，按顺序加入20kg的正硅酸乙酯、8kg的草酸，加入20kg的含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入108kg固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入8kg的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入2kg的磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7。真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，软化点达到112.5℃，锥板黏度达到21P/170℃，放料即得成品。
本发明选用聚乙二醇（分子量1000）来对树脂的韧性进行改进，聚乙二醇与酚醛树脂上的羟基反应生成醚键，可以克服纯酚醛树脂的韧性。而正硅酸乙酯因为其结构中含有硅-氧键而具有较好的韧性和耐热性，用正硅酸乙酯对酚醛树脂进行改性，可以提高酚醛树脂的耐热性。
本发明以聚乙二醇（分子量1000）和硅双改性酚醛树脂，既能提高树脂的耐热性，也能提高树脂的柔韧性和耐水性。将其用于摩擦材料行业，对产品的性能将有较大的提高。

Claims (3)

1.一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂，包含以下重量份的原料：
苯酚：100份
固体甲醛（含量96%）：25-27份
正硅酸乙酯3-5份
草酸1.5-2份
磷酸（含量85%） 0.5份
聚乙二醇（分子量1000）0.2-2份。
2.如权利要求1所述的一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂，其特征在于：还包括用于调节pH值为6-7的氢氧化钠。
3.一种硅和聚乙二醇双改性酚醛树脂的制备工艺，包括以下步骤：
称取苯酚投入反应釜内，按顺序和比例加入的正硅酸乙酯、草酸，加入含酚废水（酚含量5-6%），均匀升温，30分钟升温至70℃，开始均匀加入固体甲醛（含量96%），1.5小时加完固体甲醛，15-20分钟升温至80℃，80-85℃保温30分钟，15-20分钟升温至90℃，90-95℃保温60分钟，自然升温至沸腾，沸腾半小时加入0.2-2%的聚乙二醇（分子量1000），反应半小时，逐渐加入磷酸（含量85%），继续反应30-60分钟，直至取样放入25℃的水中成球为止，加入适量氢氧化钠调节pH值为6-7；真空脱水：真空度-0.03MPa，脱水至185℃，增真空至-0.085MPa，保持10-15分钟，放料即可。
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