[发明专利]热塑性腰果酚醛树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，涉及一种热塑性腰果酚醛树脂的合成方法。

背景技术

利用腰果酚代替部分苯酚来生产酚醛树脂不但是降低成本和节省石油资源，而且在某些性能上也得到改进（例如耐摩擦，耐热，耐水，柔顺性方面），已成为有些产品不可缺少的原料（例如刹车片），目前在工业上已大量应用。但是由于原料质量，工艺条件，催化剂种类和数量等原因，使在热塑性酚醛树脂中腰果酚的用量（替代苯酚的量）不超过15%，一般只能在5-10%左右，否则除了生产中较难控制外，软化点较难达到100 ℃（沥青软化点测定仪）以上，聚合速度增加很快（几天内就胶化，尤其是在夏天），抗拉和抗张强度较低，粉碎时容易结块.以上不足之处限制了腰果酚的大量使用，以致目前大量的用户转而使用价格昂贵的精制腰果酚（价格比腰果酚贵80-150%），虽然性能较好些，但成本大幅度提高，在苯酚价格较低时就没有优势了。

利用腰果酚与苯酚不同分子结构，具有柔顺性，耐热性，耐摩擦性，耐水性和绝缘性能好等的特点，所制成的热塑性酚醛树脂在上述性能上得到较大的改进。在某些产品中已成为不可缺少的原料，例如在刹车片的制造上已经必须用腰果酚改性的热塑性酚醛树脂才能达到要求。热塑性腰果酚改性酚醛树脂是用苯酚，腰果酚和甲醛在酸性催化剂条件下进行缩聚反应，生成甲阶高分子聚合物，主要用于砂轮，摩擦材料，绝缘材料，冶金隔热材料，建筑层压板，覆铜板等行业中的粘结剂。

发明内容

本发明的目的就是采用高质量的原料，改进的工艺，新型催化剂和较高的腰果酚替代苯酚的比例来提高产品的性能，节省石油资源和降低环境污染。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：

本发明涉及一种热塑性腰果酚醛树脂的合成方法，其特征在于所采用的原料配方为：苯酚56.5-54%，腰果酚4.5-6%，甲醛38-38.5%，盐酸1-1.5%。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的合成方法包括如下步骤：

将苯酚，腰果酚按配方比例投入反应釜，搅拌4-6分钟，投入配方比例的甲醛和盐酸，搅拌，升温，升到50-60℃，停止加热，控制温度在85-93℃之间，保持约40-80分钟；待取样拉丝在3-5厘米时，开始脱水，先采用常压脱水，等温度升到100-120℃左右，开始真空脱水，整个脱水过程保持不要冲料，直到温度约135-150℃，真空度在0.08mP以上，产品软化点达到要求后，立即放料，冷却后为棕褐色固体。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的热塑性腰果酚醛树脂软化点在95℃以上，优选介于95-100℃；游离酚≤ 3。

本发明所使用的腰果酚是天然植物的废弃物中提取的,是一种可再生的资源,而苯酚是从不可再生的石油资源中制成的,使用后可减少苯酚的使用量,因而减少石油的使用量,对国民经济都有重大的意义。腰果酚由于其特有的分子结构，分子量比苯酚要大许多（300，而苯酚为94），只有在300℃，0.01mP的真空度下才能蒸发，因而用腰果酚改性后，产品的游离酚也随之降低30-50%，对环境的污染也随之降低了。由于腰果酚是天然植物的废弃物中提取的，成本低。因此热塑性腰果酚醛树脂的成本比纯使用苯酚的热塑性酚醛树脂的成本要降低，使其在市场竞争上处于有利地位。

具体实施方式：

配方一：苯酚56.5%，腰果酚4.5%，甲醛38%，盐酸1%

配方二：苯酚54%，腰果酚6%，甲醛38.5%，盐酸1.5%

配方三: 苯酚54.5%，腰果酚5.5%，甲醛38.7%，盐酸1.3%

本发明选用的原料苯酚，甲醛(37%)和(催化剂)工业盐酸(30%)符合国家标准, 腰果酚的质量指标为: 黏度80—110CP , 或（涂-4杯：25℃ 秒）:30—32; 挥发份（150℃；2小时）：≤ 1%;杂质;（灰份）：≤ 1%; 细度：≤10μ。

本发明的工艺方法：将苯酚，腰果酚按配方比例投入反应釜，搅拌约5分钟，投入配方比例的甲醛和盐酸，搅拌，升温，升到50-60℃，停止加热，因为是放热反应，温度会自升，控制温度不要升的太快，以免冲料；控制温度在85-93℃之间，保持约1小时，取样拉丝在3-5厘米，开始脱水，先是常压脱水，等温度升到110℃左右，开始真空脱水，整个脱水过程保持不要冲料，直到温度约135-150℃，真空度在0.08mP以上,产品软化点达到要求(不同用途的产品软化点要求也不一样),立即放料,冷却后为棕褐色固体。

产品质量指标： 

外观：棕褐色固体

软化点（石油沥青软化点测定仪）： 95℃