一种高残碳热固性硼酚醛树脂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高残碳热固性硼酚醛树脂及其制备方法和应用。对于热固性酚醛树脂，反应的条件要碱催化，最后的酚醛树脂产品难以去除这个NaOH，最多加些酸性物质加以中和，变成钠盐存在于树脂中，这样钠原子电离势低，易产生尾流，使通讯中断；同时降低了材料抗氧化性能。一种高残碳热固性硼酚醛树脂的制备方法，包括酯化阶段；降温阶段；合成低分子量硼酚醛树脂阶段；抽空阶段。高残碳热固性硼酚醛树脂可用来制造耐高温、耐烧蚀、洁净阻燃各种复合材料、功能涂料、特种胶粘剂，也可作环氧树脂的多功能固化剂，用以同时提高环氧的耐热性、阻燃性、耐烧蚀性能，也可以用作其它树脂和橡胶的多功能改性剂。
【专利说明】一种高残碳热固性硼酚醛树脂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及硼酚醛树脂制备【技术领域】，尤其是一种高残碳热固性硼酚醛树脂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]酚醛具有高的耐热性和优异的阻燃性能，但上世纪80年代初至90年代中期，酚醛树脂的研究进入低谷，报道极少，而许多耐热的热塑性的聚合物如聚苯醚、聚砜等如雨后春笋般的被研究成功并加以报道，上世纪80年后期，人们从众多的聚合物中发现从原料价格和阻燃性能说来，酚醛树脂具有独特的优势；另一方面，从实际发生的许多重大火灾事故中，也吸取了一定的教训。提出了以人为本的社会理念，于是更高性能的酚醛树脂一硼酚醛树脂的研究成为最热门的方向之一。
[0003]随着宇航事业 的快速发展，也提出更高性能的要求；耐高温、耐烧蚀材料是宇航高科技的关键材料之一，也是世界各大国竞相投资开发的尖端领域并严格保密。
[0004]酚醛树脂的发明到今已有100多年的历史，对于热固性酚醛树月旨，经国内外的长期研究已得到两个最重要的结论:第一:在制备过程中，甲醛和苯酚的摩尔比要大于I ;第二:反应的条件要碱催化，使用催化剂如NaOHu7Va2COm
[0005]由于使用了碱催化剂，例如NaOH,最后的酚醛树脂产品难以去除这个NaOH,最多加些酸性物质加以中和，变成钠盐存在于树脂中，这样会带来很多问题，例如:钠原子电离势低，易产生尾流，使通讯中断；同时降低了材料抗氧化性能。因此，这类酚醛树脂难以在宇航领域中应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种高残碳热固性硼酚醛树脂的制备方法，以避免使用碱催化剂带来的弊端。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种高残碳热固性硼酚醛树脂，其特别之处在于:具有如下的分子结构特征:
【权利要求】
1.一种高残碳热固性硼酚醛树脂，其特征在于:具有如下的分子结构特征
2.如权利要求1所述的一种高残碳热固性硼酚醛树脂的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一:酯化阶段:按摩尔比为1:3的硼酸和苯酚，加入1000毫升三口烧瓶中，三口烧瓶放入油浴锅内，油浴锅再置于可调温的电炉上，三口烧瓶连接冷凝器，在3~4小时内升温至120°C~160°C，合成硼酸三苯酯； 步骤二:降温阶段:将步骤一所得的硼酸三苯酯冷却，将其温度降至7(T65°C ； 步骤三:合成低分子量硼酚醛树脂阶段:当硼酸三苯酯冷却到6(T55°C时，加入多聚甲醛，所述多聚甲醛与苯酚的摩尔比为1.1~1.5，然后升温，生成硼酚醛树脂；当温度升至90~100°C时，产生自动升温现象，此时停止加热或降低加热功率，使温度维持在100~140°C之间，保持2~3.5小时，此时所得产物为低分子量的硼酚醛树脂，并附有小分子类的初级反应产物，例如水分； 步骤四:抽空阶段:步骤三结束后立即抽空脱水，使真空表压从-0.01~-0.09MPa并持续观察物料粘度的变化；当真空表压在-0.08MPa时，取出硼酚醛树脂小样来测试凝胶速度，当200°C的凝胶速度达70~120s则停止反应，然后出料。
3.根据权利要求1所述的一种高残碳热固性硼酚醛树脂的应用，其特征在于:高残碳热固性硼酚醛树脂可用来制造耐高温、耐烧蚀、洁净阻燃各种复合材料、功能涂料、特种胶粘剂，也可作环氧树脂的多功能固化剂，用以同时提高环氧的耐热性、阻燃性、耐烧蚀性能，也可以用作其它树脂和橡胶的多功能改性剂。
【文档编号】C08G8/28GK103965424SQ201410216616
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】张多太, 张曦 申请人:陕西太航阻火聚合物有限公司