[发明专利]木质素与硼双重改性的酚醛树脂及酚醛模塑料的制备方法

说明书

本发明涉及一种木质素与硼双重改性的酚醛树脂及酚醛模塑料的制备方法。所述酚醛树脂的制备方法，包括：将木质素、酸性催化剂与酚加入反应釜中，升温至沸腾后，回流反应1‑5h；向反应液中加入有机硼化合物和醛，在90‑110℃下反应1‑5h后，脱水得到木质素与硼双重改性的酚醛树脂。所述酚醛模塑料的制备方法，包括：将上述木质素与硼双重改性的酚醛树脂和其他原料混合均匀后，经过塑炼、压片、冷却、粉碎后得到酚醛模塑料。本发明制备得到的木质素与硼双重改性的酚醛树脂及酚醛模塑料，机械性能更优异，耐热性能和阻燃性能更好，尺寸稳定性和电绝缘性能也较好。

技术领域

本发明涉及高分子合成与改性技术领域，具体说是一种木质素与硼双重改性的酚醛树脂及酚醛模塑料的制备方法。

背景技术

酚醛树脂(PF)原材料来源丰富，价格低廉，生产工艺简单，具有优异的机械性能、耐热性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性以及阻燃性，制品尺寸稳定性佳、电绝缘性能优良、发烟少，已成为工业部门不可缺少的材料，在汽车、家电、电子电气、钢铁和住宅等相关产业中得到非常广泛的应用。酚醛树脂作为基体树脂用于制备酚醛模塑料(酚醛树脂复合材料)是酚醛树脂的重要应用领域，占总用量的20％以上。酚醛模塑料由于具有良好的耐热、电绝缘、尺寸稳定、耐腐蚀等性能，应用广泛。

作为制备酚醛模塑料的基体树脂，酚醛树脂的性能对酚醛模塑料及其最终制品的性能起重要作用，而目前制备酚醛模塑料的基体树脂主要是采用苯酚和甲醛为原料制得的普通酚醛树脂，采用其制备的模塑料存在韧性差，耐热性不足等缺陷，同时在某些特殊应用领域，还存在力学性能和绝缘性能不足的缺点。专利申请号为201210492443.8的专利公开了一种采用木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法，利用了木质素成本低、环保及硼酸改善树脂耐热性的优点，但受无机硼酸及大分子木质素反应活性低的影响，以化学键了解到酚醛树脂分子链中的硼以及参与反应的木质素的含量低，无法充分发挥木质素和硼对酚醛树脂的改性效果。专利申请号为01131934.8、200910196295.3及201010506460.3等专利均有报道制备耐热酚醛模塑料的方法，但这些主要是采用物理共混法或通过合理调配原材料配比的方法来改善酚醛模塑料的耐热性，因此改性效果还有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐热性好、机械性能高的木质素与硼双重改性的酚醛树脂及酚醛模塑料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：

木质素与硼双重改性的酚醛树脂的制备方法，包括：

将木质素、酸性催化剂与酚加入反应釜中，升温至沸腾后，回流反应1-5h；

向反应液中加入有机硼化合物和醛，在90-110℃下反应1-5h后，脱水得到木质素与硼双重改性的酚醛树脂。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：

酚醛模塑料的制备方法，包括：

将15-45重量份的木质素与硼双重改性的酚醛树脂、10-40重量份的增强纤维、10-30重量份的无机填料、1-10重量份的固化剂和0.5-4重量份的偶联剂混合均匀；

将混合好的物料送入开炼机或挤出机内，经过塑炼、压片、冷却、粉碎后得到酚醛模塑料；

所述木质素与硼双重改性的酚醛树脂为根据上述技术方案一所述的制备方法制备得到的木质素与硼双重改性的酚醛树脂。

本发明的有益效果在于：采用本发明方法制备得到的木质素与硼双重改性的酚醛树脂，相比现有的酚醛树脂，在同样的工艺条件下可以制备得到机械性能更优异、耐热性能更好的酚醛模塑料，并改善了采用单一改性方法的不足，同时还降低了生产成本；采用本发明方法制备得到的酚醛模塑料，相比现有的酚醛模塑料，机械性能更优异，耐热性能更好，并具有很好的成本优势。

具体实施方式