[发明专利]腰果酚改性酚醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于酚醛树脂改性技术领域，特别涉及一种腰果酚改性酚醛树脂的制备方法。

背景技术

酚醛树脂硬度大、压缩强度高，并具有良好的耐热性、抗蠕变性、对其他组分润湿性好以及成本低等优点而被广泛用于摩擦材料的粘结剂。但纯酚醛树脂基摩擦材料硬度高，脆性大，制动过程中容易出现断裂，并产生噪声，不能满足摩擦材料的基本使用要求。

腰果油作为植物资源，价廉，其分子链结构含有酚环和长不饱和脂肪链，所以既有酚类化合物的特性，又有脂肪类化合物的柔韧性，腰果酚可提高酚醛树脂的韧性、耐水性，降低摩擦材料的制动噪音。纤维对摩擦材料有增强、韧性作用外，还可以改善摩擦性能，如金属纤维、合成纤维以及矿物纤维等已得到实际应用。随着石油以及矿物资源的日益短缺，人们的环保意识逐渐增强，利用天然植物资源改性酚醛树脂已是大势所趋。

发明内容

本发明的目的是提供一种腰果酚改性酚醛树脂的制备方法。

具体步骤为：

按摩尔比1:0.85~0.9往三口反应器中加入酚类化合物和甲醛，油浴加热至75~85℃，并搅拌均匀，然后加入酸类催化剂，恒温反应2~4小时，再将温度调至85~100℃，反应60分钟，每隔5分钟抽水一次，最后调温至170~190℃，反应30分钟后出料，即制得腰果酚改性酚醛树脂。

所述酚类化合物由腰果酚和苯酚组成，其中腰果酚的质量为苯酚质量的5~20%。

所述酸类催化剂为盐酸、草酸、硫酸和磷酸中的一种，其用量为酚类化合物质量的1~4%。

本发明的优点在于：利用天然植物资源腰果酚改性酚醛树脂，可减少不可再生资源的消耗以及对环境的污染，并可降低成本，并可应用于制备酚醛树脂基摩擦材料，提高摩擦材料的力学性能和低温摩擦系数以及降低低温磨损率。

具体实施方式

实施例1：

往三口烧瓶中加入57g苯酚、3g腰果酚和43.4g甲醛，油浴加热至85℃，并搅拌均匀，加入12g质量分数为10%的草酸溶液，恒温反应4小时，温度调至97℃，反应60分钟，每隔5分钟抽水一次，调温至190℃，反应30分钟后出料，即制得腰果酚改性酚醛树脂。

实施例2：

往三口烧瓶中加入57g苯酚、3g腰果酚和43.4g甲醛，油浴加热至85℃，并搅拌均匀；加入12g质量分数为10%的草酸溶液，恒温反应4小时；温度调至97℃，反应60分钟，每隔5分钟抽水一次；调温至190℃，反应30分钟后出料，即制得腰果酚改性酚醛树脂。

用实施例1、2制备的腰果酚改性酚醛树脂与纯酚醛树脂分别制备酚醛树脂基摩擦材料，并对其力学性能进行测定，用标准号GB/T1043.1-2008的方法测定冲击强度，用标准号GB/T9341-2008的方法测定弯曲强度，结果如表1：

表1 力学性能对比表

上述性能对比实验可以看出，用本实施例制得的腰果酚改性酚醛树脂来制备改性酚醛树脂基摩擦材料具有更好力学性能。

采用定速摩擦试验机对上述制备的改性酚醛树脂基摩擦材料的摩擦性能进行测定，结果如表2：

表2 摩擦性能对比表

从上述性能对比数据可以看出，用本实施例制得的腰果酚改性酚醛树脂来制备改性酚醛树脂基摩擦材料具有更高的摩擦系数，更低的磨损率。