[发明专利]一种腰果酚醛树脂的制备方法和应用

说明书

本发明属于合成树脂技术领域，公开了一种腰果酚醛树脂的制备方法和应用。该制备方法，包括以下步骤：(1)将腰果酚、醛类物质和催化剂混合，进行聚合反应，得到预聚物；(2)将步骤(1)得到的预聚物脱水，然后加入含亚甲基的胺类化合物，搅拌至形成固体，升温，冷却，制得腰果酚醛树脂；催化剂为次磷酸、亚磷酸或复合酸中的一种；复合酸为磷酸和亚硫酸的组合，磷酸和草酸的组合，或次磷酸铵和硫酸的组合。本发明通过对反应步骤的控制以及催化剂的选择，能够制备出黄色腰果酚醛树脂，其耐高温性能优异，机械强度大，具有良好的耐磨损性能。将其作为摩擦粉制备的刹车片，耐磨损，耐高温，使用寿命长。

技术领域

本发明属于合成树脂技术领域，具体涉及一种腰果酚醛树脂的制备方法和应用。

背景技术

随着国内外汽车行业的快速发展，对摩擦材料的需求也不断增多。腰果壳油摩擦粉，因为能够在动力传递或制动过程中提供适宜而稳定的摩擦系数，是不可缺少的摩擦材料之一。常用的腰果壳油摩擦粉主要是由脱羧后的腰果壳油(或者蒸馏后的底油)和一定量的六次亚甲基四胺、甲醛或者糠醛通过酚醛反应聚合而成。这些腰果壳油摩擦粉都有各自的特点。通过六次亚甲基四胺或甲醛固化合成的棕色腰果壳油摩擦粉(俗称棕色摩擦粉)具有成本低廉，制动噪音低，对偶面磨损(腐蚀)较小等优点；但棕色腰果壳油摩擦粉普遍耐高温性能和机械强度较差。而通过糠醛固化合成的黑色腰果壳油摩擦粉(俗称黑色摩擦粉)具有耐磨损，耐高温，机械强度高等优点，但其对偶面磨损(腐蚀)较大，工艺合成的成本较高。

因此，亟需提供一种腰果壳油摩擦粉，具有耐高温性，且机械强度高，对偶面磨损小。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种腰果酚醛树脂的制备方法，制备得到的腰果酚醛树脂作为摩擦粉，具有耐高温性，且机械强度高，对偶面磨损小。

本发明提供了一种腰果酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将腰果酚、醛类物质和催化剂混合，进行聚合反应，得到预聚物；

(2)将步骤(1)得到的所述预聚物脱水，然后加入含亚甲基的胺类化合物，搅拌至形成固体，升温，冷却，制得所述腰果酚醛树脂；

所述催化剂为次磷酸、亚磷酸或复合酸中的一种；所述复合酸为磷酸和亚硫酸的组合，磷酸和草酸的组合，或次磷酸铵和硫酸的组合。

本发明通过对催化剂的选择，提高了腰果酚醛树脂的耐高温性能、机械强度以及耐磨损性能。

单独使用催化剂次磷酸或亚磷酸制备腰果酚醛树脂时，次磷酸和亚磷酸都具有还原性，可以避免腰果酚的酚羟基被氧化，使最终成品的颜色为黄色，并且可以降低对偶面的锈蚀磨损；同时次磷酸和亚磷酸在高温时也可以自聚为聚偏磷酸，并形成一层保护膜，阻止有机物进一步分解，提高耐热性能。

使用亚硫酸和磷酸的复合催化剂时，亚硫酸在整个聚合反应过程中可以使腰果酚的酚羟基避免被氧化，使最终成品的颜色为黄色；磷酸在高温时可以自聚为聚偏磷酸，并形成一层保护膜，阻止有机物进一步分解，提高耐热性能。当使用亚硫酸和磷酸时，亚硫酸具有还原性，可以降低对偶面的锈蚀磨损；而磷酸能够提高耐热性能。

使用磷酸和草酸的复合催化剂时，其中磷酸可以提高耐高温性能；草酸具有还原性，可以使最终产品的颜色为黄色以及可以降低对偶面的磨损。

使用次磷酸铵和硫酸的复合催化剂时，次磷酸铵具有还原性，可以使最终产品的颜色为黄色，可以提高耐高温性能，并且可以降低对偶面的磨损；硫酸可以提供酸性，催化酚醛树脂的反应。

优选的，所述含亚甲基的胺类化合物为六次亚甲基四胺。

优选的，所述醛类物质为多聚甲醛或甲醛。