TWI647251B - 反應型高分子酚醛樹脂的應用方法 - Google Patents

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Abstract

一種反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，包含：混合一電木細粉與一酚醛樹脂前驅物，並使該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物進行縮合反應。本發明的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法能有效回收利用電木製品再製成新的電木製品，且可提高電木製品的物性。

Description

反應型高分子酚醛樹脂的應用方法
本發明是有關於一種酚醛樹脂的應用方法，特別是指一種反應型高分子酚醛樹脂的應用方法。
現有普遍使用的電木(bakelite)是一種酚醛樹脂製品，主要是透過酚醛樹脂膠合纖維(紙、織物或玻璃)等支撐材料，再經過加熱加壓而製得，具備良好的電氣、機械及加工性質(如：絕緣、耐磨、耐高溫、耐燃)，廣泛用於電器或交通工具的絕緣部件。
然而，電木製品的回收處理過程容易對於環境產生負擔(如：排放二氧化碳)。
因此，本發明之目的，即在提供一種反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，可以克服上述先前技術的缺點。
於是，本發明反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，包含：混合一電木細粉與一酚醛樹脂前驅物，並使該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物進行縮合反應。
本發明之功效在於：本發明反應型高分子酚醛樹脂的應用方法能有效回收利用電木製品再製成新的電木製品，且可提高電木製品的物性。
以下將就本發明內容進行詳細說明：
由於電木製品的苯環結構上含有尚可供進行取代反應的空缺位置，即其苯酚結構上含有尚可供進行取代反應的鄰位氫/對位氫，因此可參與縮合反應形成新的電木製品。
較佳地，該酚醛樹脂前驅物是甲醛與苯酚在鹼催化下進行加成反應及縮合反應得到的預聚物。更佳地，該鹼可選自於含有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、乙二胺、三乙胺或二甲基乙醇胺的催化劑。在本發明的具體實施例中，該鹼為氫氧化鈉水溶液。
更佳地，該反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，還包含：將一補強物含浸於一含有該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物的混合物中，以得到一膠片，並熱壓該膠片以使該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物進行縮合反應。
較佳地，該電木細粉的粒徑為50 μm以下。
較佳地，該甲醛與苯酚的用量莫耳比例範圍為0.7：1~2.5：1。
較佳地，該電木細粉的用量比例範圍為5~100 phr。
更佳地，該混合物還含有一有機溶劑，以調整固含量及黏度。在本發明的具體實施例中，該有機溶劑為甲醇。
更佳地，該混合物還含有一改質劑，該改質劑是選自於經烷氧基取代的矽烷或硼酸衍生物。
在本發明的具體實施例中，該經烷氧基取代的矽烷是甲基三甲氧基矽烷(methyl trimethoxysilane)。更佳地，該經烷氧基取代的矽烷的用量比例範圍為1~30 phr。
該硼酸衍生物可為硼酸[boric acid, B(OH) 3]、經烴基取代的硼酸[boronic acid, R-B(OH) 2及borinic acid, RR'-B(OH)]。在本發明的具體實施例中，該硼酸衍生物為硼酸。更佳地，該硼酸衍生物的用量比例範圍為1~20 phr。
更佳地，該補強物是選自於一紙片或一布片。在本發明的具體實施例中，該補強物是一捲筒紙。
在本發明的具體實施例中，該熱壓的溫度約為150~180℃。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
[ 實施例 1]
將53 g聚甲醛(paraformaldehyde)溶於60 g水中，加入94 g苯酚混合均勻，加入3 g 40 wt%氫氧化鈉水溶液調整pH值至8.5-9.0以催化加成反應及縮合反應進行，並在攪拌下加熱至回流(100℃)約2 h，以得到一預聚物。
在該預聚物中加入5 phr且粒徑為50 μm(約300 mesh)以下的電木細粉(作為反應型高分子，其是將電木製品回收後粉碎研磨而得)，再加入90 g甲醇，以調整固含量達50%及調整黏度。
將一捲筒紙連續含浸於上述含有該電木細粉與該預聚物的甲醇溶液中，抽真空並進行濃縮以脫除水及苯酚，接著在120℃烘箱中以30 m/min的速度連續進行縮合反應，乾燥後裁切成半固化的膠片。
隨後將5張上述膠片平放在兩片光滑的不鏽鋼板之間，從上下施加700 mmHg的壓力並加熱至150~180℃維持30 min以進行縮合反應，最後得到厚度約為0.5~0.7 mm的電木板E1。另外，可依所需的電木板厚度改變膠片數量。
[ 實施例 2~5]
實施例2~5的製造方法與實施例1類似，差異之處在於將該電木細粉的添加量分別改變為10、20、30、50 phr，分別得到實施例2~5的電木板E2~E5。
[ 實施例 6]
實施例6的製造方法與實施例1類似，差異之處在於在該預聚物中另外加入20 phr甲基三甲氧基矽烷，得到實施例6的電木板E6。
[ 實施例 7]
實施例7的製造方法與實施例1類似，差異之處在於在該預聚物中另外加入10 phr硼酸，得到實施例7的電木板E7。
[ 實施例 8]
實施例8的製造方法與實施例1類似，差異之處在於在該預聚物中另外加入20 phr甲基三甲氧基矽烷，並將該電木細粉的添加量改變為60 phr，得到實施例8的電木板E8。
[ 實施例 9]
實施例9的製造方法與實施例1類似，差異之處在於在該預聚物中另外加入20 phr甲基三甲氧基矽烷及10 phr硼酸，並將該電木細粉的添加量改變為60 phr，得到實施例9的電木板E9。
[ 比較例]
比較例的製造方法與實施例1類似，差異之處在於在該預聚物中不加入該電木細粉，最後得到比較例的電木板CE。
[ 電木板性質測試 ]
分別測量上述實施例1~9及比較例的電木板E1~E9及CE的蕭氏硬度(Shore D)、彎曲強度及軟化溫度(T max)，結果分別如下表1所示。 【表1】 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 電木板 </td><td> Shore D(度) </td><td> 彎曲強度(kg/cm<sup>2</sup>) </td><td> T<sub>max</sub>(℃) </td></tr><tr><td> E1 </td><td> 91 </td><td> 18.5 </td><td> 378 </td></tr><tr><td> E2 </td><td> 91 </td><td> 18.5 </td><td> 379 </td></tr><tr><td> E3 </td><td> 92 </td><td> 18.4 </td><td> 380 </td></tr><tr><td> E4 </td><td> 92 </td><td> 18.0 </td><td> 382 </td></tr><tr><td> E5 </td><td> 92 </td><td> 17.8 </td><td> 385 </td></tr><tr><td> E6 </td><td> 94 </td><td> 19.4 </td><td> 383 </td></tr><tr><td> E7 </td><td> 94 </td><td> 19.4 </td><td> 385 </td></tr><tr><td> E8 </td><td> 94 </td><td> 19.4 </td><td> 395 </td></tr><tr><td> E9 </td><td> 94 </td><td> 19.4 </td><td> 400 </td></tr><tr><td> CE </td><td> 90 </td><td> 19.4 </td><td> 375 </td></tr></TBODY></TABLE>
綜上所述，本發明反應型高分子酚醛樹脂的應用方法藉由添加電木細粉作為反應型高分子，有效回收利用電木製品再製成新的電木製品(電木板)，不僅可降低回收處理的困擾及對於環境的負擔，還可以提高電木製品的硬度及熱安定性等性質，並節省製程所需的原物料，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (7)

  1. 一種反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，包含：混合一電木細粉與一酚醛樹脂前驅物，並使該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物進行縮合反應，其中，該酚醛樹脂前驅物是甲醛與苯酚在鹼催化下進行加成反應及縮合反應得到的預聚物；及將一補強物含浸於一含有該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物的混合物中，以得到一膠片，並熱壓該膠片以使該電木細粉與該酚醛樹脂前驅物進行縮合反應。
  2. 如請求項1所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該電木細粉的粒徑為50μm以下。
  3. 如請求項1所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該甲醛與苯酚的用量莫耳比例範圍為0.7：1~2.5：1。
  4. 如請求項1所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該電木細粉的用量比例範圍為5~100phr。
  5. 如請求項1所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該混合物還含有一改質劑，該改質劑是選自於經烷氧基取代的矽烷或硼酸衍生物。
  6. 如請求項5所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該經烷氧基取代的矽烷的用量比例範圍為1~30phr。
  7. 如請求項5所述的反應型高分子酚醛樹脂的應用方法，其中，該硼酸衍生物的用量比例範圍為1~20phr。
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