[发明专利]一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，特别是涉及一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂及其制备工艺。

背景技术

号称工业“牙齿”的砂布、砂纸与砂带，具有优异的粗磨、精磨、抛光作用，广泛应用于汽车、机械、航空航天、化工、建材等领域。砂布制造过程中所用的胶黏剂的性能直接影响砂布磨具的使用性能，目前使用的胶黏剂主要是普通的水溶性酚醛树脂。水溶性酚醛树脂胶黏剂是合成酚醛树脂的甲阶产品，具有浸润性好、黏度适中、使用方便等特点，热固化后具有良好的耐水性、力学强度、阻燃性，不产生一氧化碳，应用广泛。但是，水溶性酚醛树脂的稳定性差、储存周期短，其性能会随着储存时间的延长，在受到外界环境诸如温度、湿度等因素影响时导致砂布发脆、耐磨性变差；此外，因游离酚与游离甲醛含量高，施胶过程环境差。

申请公布号为CN103641967Ａ的中国发明公开了一种改性酚醛树脂，提高了由该改性酚醛树脂制备的砂轮的储存稳定性，延缓了砂轮在储存过程中的性能衰退。由于该种改性酚醛树脂用于制备砂轮，其脆性较大，不太适合运用于对韧性要求较高的砂带，因此本发明提供另一种改性酚醛树脂，适用于砂带，在较长的储存期内，能够使砂布保持良好的柔韧性、耐磨性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是水溶性酚醛树脂长时间储存后容易导致砂布发脆、耐磨性变差，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，使砂布能够保持韧性和耐磨性。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，包括按重量份数计的如下组分：

苯酚100份，甲醛200~300份，碱性催化剂10~15份，改性剂60~70份，稳定剂15~20份，增韧剂15~20份，固化剂7~8份；

所述甲醛包括两部分，其中一部分与所述苯酚的摩尔比为（1.3~2.4）:1，剩余部分与所述改性剂的摩尔比为1:1。

技术效果：碱性催化剂一方面可以促进热固性树脂的形成，另一方面也能降低体系中游离醛含量、羟甲基含量；部分甲醛与改性剂反应，改性后，体系中游离酚含量下降；稳定剂能够进一步减少酚醛树脂中的游离酚，使其更利于长时间储存；增韧剂改善了酚醛树脂的韧性，弥补其脆性大的缺点。因此，本发明制备的酚醛树脂，通过改性剂、稳定剂大大降低了体系中游离醛和游离酚的含量，酚醛树脂在长期储存过程中能够减少磨料的脱落，从而使砂布保持良好的耐磨性能和柔韧性，使用性能得到显著提高。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，稳定剂包括摩尔比为2:3的三聚氰胺和羧基丁苯胶。

前所述的一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或两种。

前所述的一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，改性剂包括尿素、木质素、聚乙烯醇、间苯二酚中的一种或多种。

前所述的一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，增韧剂包括丁腈橡胶、氯丁橡胶、腰果壳油中的一种或多种。

前所述的一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，固化剂包括氯化铵、硫酸铵中的一种或两种。

前所述的一种储存稳定性优良的改性酚醛树脂，碱性催化剂为氢氧化钠，所述改性剂为尿素，所述增韧剂为丁腈橡胶，所述固化剂为氯化铵。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中采用三聚氰胺和羧基丁苯胶作为稳定剂，三聚氰胺能够与苯酚、甲醛反应，生成耐候、耐磨、高强度、稳定性好的酚醛树脂胶黏剂；采用的羧基丁苯胶所合成的酚醛树脂是含二苄基醚键并具有部分羧基封端的甲阶酚醛树脂，二苄基结构在130℃以下很稳定，由于酚醛树脂中的羧基与羟基的酯化反应活化能较高，常温下反应不易进行，羧基起到了封端作用，减缓了分子之间自聚的反应速度，显著改善了酚醛树脂的储存稳定性；此外，羧基丁苯胶还能够提高酚醛树脂的粘结力和结膜强度，改善酚醛树脂的机械及化学稳定性、贮存稳定性；

（2）本发明中采用氢氧化钠作为碱性催化剂，氢氧化钠在碱性催化剂中的催化效率最高，以氢氧化钠为催化剂甲醛和苯酚反应的较为完全，能够使合成的酚醛树脂中游离酚和游离醛的含量降到最低，合成的酚醛树脂固含量较高；

（3）本发明中采用尿素作为改性剂，降低了酚醛树脂中游离酚和游离醛的含量；尿素的加入可替代部分苯酚，使生产成本大大降低，同时在酚醛树脂结构中引入N元素，提高了酚醛树脂的阻燃性。

本发明要解决的另一问题是提供一种用于制备上述储存稳定性优良的改性酚醛树脂的制备工艺。