CN114574132A - 一种耐高温酚醛树脂胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于胶黏剂领域，尤其涉及一种耐高温酚醛树脂胶黏剂及其制备方法。本发明的胶黏剂的制备方法包括：按重量份计算，研磨20±5份无机填料，加入8±2份无机增韧剂继续研磨，加入100份耐高温酚醛树脂、20±5份乌洛托品、5±2份正硅酸乙酯、8±2份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得耐高温酚醛树脂胶黏剂。而耐高温酚醛树脂则是由6‑乙烯基‑2‑萘酚、丁二烯和乙醛反应生成。本发明制备的耐高温酚醛树脂胶黏剂具有较好的耐高温性能，同时柔性链丁二烯的加入也在一定程度上提高了胶黏剂的韧性。

Description

一种耐高温酚醛树脂胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明属于胶黏剂领域，尤其涉及一种耐高温酚醛树脂胶黏剂及其制备方法。
背景技术
通过界面黏附、内聚等作用能够将两种及以上的制件或材料连接在一起的一类天然或合成、有机或无机的物质被称为胶黏剂或黏合剂，即胶黏剂是利用黏合作用将被黏物结合在一起的物质，包括胶水、胶浆、胶泥、胶膏等。胶黏剂根据其使用温度范围可划分为耐低温、耐高温和常温使用的胶黏剂，其中，耐高温胶黏剂用途广，可用在耐高温涂层、红外线加热灯管反射涂层、石英加热管镀白涂层、碳素加热管、红外线短波加热管、红外线中波加热管、不锈钢加热器、转炉加热器等等中，也可用在各种隔热或耐高温设备中。酚醛树脂胶黏剂是胶黏剂家族中的重要一员，具有粘接能力好、成碳性高、耐热、耐水、耐化学性等特点，但是它的耐高温性能不够高，导致其很难适应苛刻的高温工作条件。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温酚醛树脂胶黏剂及其制备方法。
本发明的技术方案：
一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法步骤如下：
按重量份计算，研磨20±5份无机填料，加入8±2份无机增韧剂继续研磨，加入100份耐高温酚醛树脂、20±5份乌洛托品、5±2份正硅酸乙酯、8±2份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得耐高温酚醛树脂胶黏剂。
进一步的，所述无机填料为二氧化硅、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、铁粉中的一种或几种。
进一步的，所述无机增韧剂为碳纤维、石英纤维、玻璃纤维中的一种或几种。
进一步的，所述有机溶剂为二甲苯、乙醇、丙酮中的一种。
一种耐高温酚醛树脂的制备方法步骤如下：
a. 以正丁基锂为引发剂，6-乙烯基-2-萘酚、丁二烯为聚合单体，正己烷为反应溶剂，THF为活化剂，进行阴离子聚合反应，得到共聚物D1；
b. 在水中加入共聚物D1和乙醛并混合，在不断搅拌的条件下，加热升温，滴加NaOH水溶液，继续加热升温反应，反应结束后冷却反应液，用盐酸调节体系pH至中性，真空脱水获得耐高温酚醛树脂。
进一步的，所述6-乙烯基-2-萘酚和丁二烯的摩尔比为1:1。
进一步的，所述共聚物D1和乙醛的质量比为5:3。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明制备的耐高温酚醛树脂胶黏剂通过将酚羟基固定在同一碳碳主链聚合物链段上，一方面柔性链丁二烯能够调节酚醛树脂的韧性；另一方面，在高温工作环境下，酚醛树脂苯环间的亚甲基容易断裂，聚合物的碳碳主链起到锚定作用，避免机械强度剧降。
附图说明
图1为实施例1耐高温酚醛树脂的红外光谱图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、采用的技术方案以及获得的有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细地说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
a. 在反应瓶中加入17 g 6-乙烯基-2-萘酚，抽真空-充氮气重复3遍后，打入1mL正丁基锂的正己烷溶液（2.5M）和41mL 丁二烯的THF溶液（13wt%），在0±5℃下反应24h，加入三甲基氯硅烷（正丁基锂1eq）淬灭反应，产物过滤、除溶、干燥得到共聚物D1。
利用凝胶渗透色谱仪（流动相为THF，柱温40℃，PS为内标）测得共聚物C的重均分子量为6722g/mol。
b. 在100 mL水中加入15 g共聚物D1和9g乙醛并混合，在不断搅拌的条件下，加热升温至45℃，逐滴滴加10 mL 50 %的 NaOH水溶液，继续加热升温至55℃并保温1.5 h，再加热升温至85℃并保温1.5 h，反应结束后冷却反应液，用盐酸调节体系pH至中性，真空脱水获得耐高温酚醛树脂。
耐高温酚醛树脂的红外光谱图如图1所示。
对比例1
在100 mL水中加入15 g苯酚和25 g乙醛并混合，在不断搅拌的条件下，加热升温至45℃，逐滴滴加10 mL 50 %的 NaOH水溶液，继续加热升温至55℃并保温1.5 h，再加热升温至85℃并保温1.5 h，反应结束后冷却反应液，用盐酸调节体系pH至中性，真空脱水获得酚醛树脂。
实施例2
按重量份计算，研磨15份无机填料25 min，加入6份无机增韧剂继续研磨15 min，加入100份耐高温酚醛树脂、15份乌洛托品、3份正硅酸乙酯、6份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得耐高温酚醛树脂胶黏剂。
实施例3
按重量份计算，研磨20份无机填料25 min，加入8份无机增韧剂继续研磨15 min，加入100份耐高温酚醛树脂、20份乌洛托品、5份正硅酸乙酯、8份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得耐高温酚醛树脂胶黏剂。
实施例4
按重量份计算，研磨25份无机填料25 min，加入10份无机增韧剂继续研磨15 min，加入100份耐高温酚醛树脂、25份乌洛托品、7份正硅酸乙酯、10份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得耐高温酚醛树脂胶黏剂。
对比例2
按重量份计算，研磨15份无机填料25 min，加入6份无机增韧剂继续研磨15 min，加入100份酚醛树脂（对比例1制备）、15份乌洛托品、3份正硅酸乙酯、6份有机溶剂，并混合搅拌均匀，即得酚醛树脂胶黏剂。
在上述实施例和对比例中：
所述无机填料均为二氧化硅；
所述无机增韧剂均为玻璃纤维；
所述有机溶剂为二甲苯。
实施例5
用实施例2~4和对比例2制备的胶黏剂分别粘接碳化硅和木材，并在室温下固化7天后在不同温度下测试各胶黏剂的断裂伸长率。
表1 胶黏剂的断裂伸长率
Figure 356655DEST_PATH_IMAGE001
从表1可知，本发明的耐高温酚醛树脂胶黏剂在加入柔性链丁二烯后提高了胶黏剂的韧性，而且在1000℃高温下仍能保持较好的韧性。
最后指出，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种耐高温酚醛树脂胶黏剂，其特征在于，按重量份计算，包括以下组分：20±5份无机填料，8±2份无机增韧剂，100份耐高温酚醛树脂，20±5份乌洛托品，5±2份正硅酸乙酯，8±2份有机溶剂；
上述耐高温酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：
a. 以正丁基锂为引发剂，6-乙烯基-2-萘酚、丁二烯为聚合单体，正己烷为反应溶剂，THF为活化剂，进行阴离子聚合反应，得到共聚物D1；
b. 在水中加入共聚物D1和乙醛并混合，在不断搅拌的条件下，加热升温，滴加 NaOH水溶液，继续加热升温反应，反应结束后冷却反应液，用盐酸调节体系pH至中性，真空脱水获得耐高温酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述无机填料为二氧化硅、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、铁粉中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述无机增韧剂为碳纤维、石英纤维、玻璃纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯、乙醇、丙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述6-乙烯基-2-萘酚和丁二烯的摩尔比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述共聚物D1的分子量为5000~10000g/mol。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述共聚物D1和乙醛的质量比为5:3。
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