[发明专利]一种固体热固性酚醛树脂以及采用悬浮法制备该酚醛树脂的方法

说明书

本申请公开了一种固体热固性酚醛树脂以及采用悬浮法制备该酚醛树脂的方法，其中方法包括：步骤1，采用二价金属盐作为催化剂，苯酚与甲醛在水中反应，形成以水为连续相，苯酚和甲醛的合成产物为分散相的反应体系；步骤2，在反应体系中加入分散剂使苯酚和甲醛的合成产物形成颗粒，继续反应后经处理得到所述固体热固性酚醛树脂。本申请提供的采用悬浮法制备固体热固性酚醛树脂的方法，生产过程放热平缓，反应过程容易控制，制备得到的固体热固性酚醛树脂耐热性、电性能和存储稳定性较好。

技术领域

本申请涉及酚醛树脂制备技术领域，特别是涉及一种固体热固性酚醛树脂以及采用悬浮法制备该酚醛树脂的方法。

背景技术

酚醛树脂（PF）是最早合成的树脂，其具有原料易得、合成方便、工艺性、热性能及电绝缘性能优良等特点，在电子、防火涂料、耐火材料、航空航天飞行器及先进复合材料等领域得到了广泛应用。

随着工业技术的不断进步，传统的固体热固性酚醛树脂多用于覆膜砂、模塑料、摩擦材料等领域，由于在使用过程中分子结构上的酚羟基和羟甲基容易断裂释放出亚甲基气体等刺激性气体，使其在应用过程中易造成铸件产生气孔，且对工人的健康产生影响，很大程度上限制了其在高性能材料中的应用，因此需要对其进行改性，以获得优异的低排气特点和耐热性能，减少在热解时释放有毒气体。

现有技术中，采用悬浮法制备固体热固性酚醛树脂大多以氨水、乌洛托品等作为催化剂，得到的酚醛树脂分子量较小，软化点低，在干燥过程中酚醛树脂颗粒易发生粘结块，树脂中水分和游离酚含量高，稳定性较差。

发明内容

本申请提供的采用悬浮法制备固体热固性酚醛树脂的方法，生产过程放热平缓，反应过程容易控制，制备得到的固体热固性酚醛树脂耐热性、电性能和存储稳定性较好。

一种采用悬浮法制备固体热固性酚醛树脂的方法，包括：

步骤1，采用二价金属盐作为催化剂，苯酚与甲醛在水中反应，形成以水为连续相，苯酚和甲醛的合成产物为分散相的反应体系；

步骤2，在反应体系中加入分散剂使苯酚和甲醛的合成产物形成颗粒，继续反应后经处理得到所述固体热固性酚醛树脂。

本申请提供的采用悬浮法制备固体热固性酚醛树脂的方法，在反应过程中，不会产生氨气、亚甲基等有毒气体，反应过程放热平缓，反应过程容易控制，成品为球状酚醛树脂颗粒，避免了造粒环节，工艺简单，适用于工业化生产。

继续反应达到聚合速度为60s时，停止反应，依次经出料、过滤、干燥，得到固体热固性酚醛树脂。

苯酚和甲醛在二价金属盐的催化下，促成邻羟甲基水杨醇的生成，水杨醇与苯酚，或水杨醇与水杨醇之间进一步缩聚，得到高邻位酚醛树脂，生成的树脂为油相物质，该油相物质即为体系分散相，水作为体系的连续相，分散相在分散剂的作用下在水相中分散为均匀的球形颗粒，每一个球形树脂颗粒相当于一个小本体聚合，产生的反应热被体系中的水吸收，使得反应整体较为平缓。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述苯酚与甲醛的摩尔比为1.4~1.7：1。所述甲醛可采用甲醛水溶液和/或多聚甲醛，无论采用哪儿种形式，均以向反应体系中引入甲醛为目的。

可选的，步骤1中，水与苯酚的质量比为0.6~1：1。

可选的，所述二价金属盐与苯酚的质量比为8~15：1000。

可选的，所述分散剂为明胶、甲基纤维素、聚乙烯醇、阿拉伯胶中的至少一种。

可选的，所述分散剂与苯酚的质量比为0.015～0.03：1。