[发明专利]一种新型改性酚醛树脂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型改性酚醛树脂及其生产方法。

背景技术

酚醛树脂是高分子材料中一个古老的品种，从1905年开始其商业化生产，至尽已有过百年的历史。由于酚醛树脂价格便宜，制造工艺相对简单，且具有耐高温、阻燃良好等优异性能，在泡沫塑料、涂料、胶粘剂等领域得到广泛发展。酚醛树脂通常有热塑性酚醛树脂Novolak型、热固性酚醛树脂Resol型、高邻位酚醛树脂等类型。其中高邻位Resol型酚醛树脂是酚醛树脂的一个重要类型。该树脂具有反应活性大、固含量高等特点，尤其适合制备酚醛泡沫塑料、聚氨酯材料、酚醛复合材料、铸造树脂等高性能材料。但这种树脂有几个缺点：第一树脂的粘度较高，常温条件下一般大于10000mPa.s，使用加工不便；第二树脂的储存寿命有限，树脂容易发生自聚，粘度增大直至固化；第三树脂固化后脆性较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种新型改性酚醛树脂及其生产方法。这是一种改性的高邻位Resol型酚醛树脂，通过在Resol型酚醛树脂中引入具有分子柔性的聚醚多元醇分子链段，在改善酚醛树脂材料韧性的同时，降低其粘度，同时发现，这种树脂具有优良的室温条件下的放置稳定性。

本发明的工艺过程是这样的：在反应釜中加入苯酚和多聚甲醛，PH值等于4～7，催化剂使用金属盐，如环烷酸铅。控制反应温度在65℃～130℃之间。在反应开始或中间，加入聚醚多元醇，在反应结束前，采用真空脱水的办法，将改性树脂的水含量降低到1％以内。反应时间控制在60分钟～300分钟之间。

在本发明中，甲醛/苯酚的摩尔比控制在1.0∶1.0～3.0∶1.0之间。

在本发明中，使用的聚醚多元醇包括：二乙二醇，二乙醇氨，分子量介于100～2000的聚乙二醇，分子量介于100～2000的聚丙二醇，分子量介于100～3000的三官能度聚醚多元醇。

在本发明中，聚醚多元醇的加入量为甲醛、苯酚合计总量的5％～50％。

在本发明中，所用的催化剂为二价金属盐化合物，如：锰、镉、铅、锌等金属的碳酸盐或环烷酸盐等，加入量为总量的0.1％～5％。

在本发明中，这种新型改性酚醛树脂的粘度为500～10000mPa.s/35℃。

具体实施方式

实施例1

在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入苯酚282克(3摩尔)，多聚甲醛(含量92％)98克(3摩尔)，分子量400的聚丙二醇19克，环烷酸铅5.0克。反应混合物升温到65～95℃，待多聚甲醛溶解后，升温到130℃反应60分钟，后真空脱水30分钟，真空度0.095Mpa，脱水温度120℃。冷却反应瓶至温度降低到70℃，出料。经检测，水含量0.6％，粘度为8800mPa.s/35℃。室温放置3个月后，粘度为9500mPa.s/35℃

实施例2

在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入苯酚282克(3摩尔)，多聚甲醛(含量92％)294克(9摩尔)，分子量400的聚丙二醇288克，环烷酸铅5.0克。反应混合物升温到65～95℃，待多聚甲醛溶解后，升温到130℃反应60分钟，后真空脱水30分钟，真空度0.095Mpa，脱水温度120℃。冷却反应瓶至温度降低到70℃，出料。经检测，水含量0.8％，粘度为600mPa.s/35℃。室温放置3个月后，粘度为700mPa.s/35℃。

实施例3

在一个装备了搅拌、热电偶的玻璃反应烧瓶中，加入苯酚282克(3摩尔)，多聚甲醛(含量92％)196克(6摩尔)，环烷酸铅5.0克。反应混合物升温到65～95℃，待多聚甲醛溶解后，升温到130℃反应120分钟，然后加入分子量200的聚乙二醇45克，后真空脱水30分钟，真空度0.095Mpa，脱水温度120℃。冷却反应瓶至温度降低到70℃，出料。经检测，水含量0.4％，粘度为2500mPa.s/35℃。室温放置3个月后，粘度为3000mPa.s/35℃。