一种用环氧大豆油改性的酚醛树脂及其制备方法与流程

文档序号:11931778阅读:668来源:国知局
本发明属于材料科学领域,涉及一种酚醛树脂,具体是一种用环氧大豆油改性的酚醛树脂及其制备方法。
背景技术
:用纯酚醛树脂在制造酚醛纸基覆铜板中,由于表现出制品脆硬、吸水性大、电气绝缘性能偏低等缺点,所以一般要用干性植物油对树脂进行改性。从综合性能考虑,目前大都采用桐油对树脂进行改性,它素有“小环氧”之称,用其制成的纸基覆铜箔板具有柔韧性好、吸水率低、浸水或受潮后的电气绝缘性能高,制造成本低等优点,但由于受桐油产地的限制,产量随气候等因素波动较大。环氧大豆油分子式为C57H98O12,相对分子量约1000,是用精炼大豆油采用过氧化物处理而制成的一种产品,常温下为浅黄色粘稠状液体,流动点-1℃,沸点150℃(0.5KPa),着火点310℃,粘度325mPa(25℃),折光率1.4713(25℃)。它资源丰富、价廉无毒、环境友好,热稳定性、光稳定性、耐溶剂性好,用其代替桐油对酚醛树脂进行改性,可用于纸基覆铜板的制造。技术实现要素:本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题,提供一种用环氧大豆油改性的酚醛树脂及其制备方法,该方法采用环氧大豆油对酚醛树脂进行改性,保留了酚醛树脂的优点,而且使改性后的树脂具有一定的韧性。为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:一种用环氧大豆油改性的酚醛树脂,按照质量份数计,由20~30份的环氧大豆油、15~20份的双酚A、0.1~0.5份的催化剂A、15~20份的苯酚、25~35份的甲醛、0.1~1.0份的催化剂B、1.2~1.5份的催化剂C、0.4~0.6份的催化剂D以及18~22份的甲醇制成。本发明进一步的改进在于:所述催化剂A为间苯二胺、三乙醇胺、咪唑中的一种;催化剂B为氢氧化钠、苄基二甲胺、三聚氰胺中的一种;催化剂C为三乙胺、三乙醇胺、双氰胺中的一种;催化剂D为氨水、三乙胺、氢氧化钾中的一种。一种用环氧大豆油改性的酚醛树脂的制备方法,包括以下步骤:1)按质量份数计,在反应釜中加入20~30份的环氧大豆油,开启搅拌,再加入15~20份的双酚A,搅拌均匀后加入0.1~0.5份的催化剂A,然后升温至150±5℃并保温185~240min,得到混合物A;2)冷却混合物A至110℃以下,加入15~20份的苯酚后继续冷却至80℃以下,再加入25~35份的甲醛和0.1~1.0份的催化剂B,然后升温到80~90℃并保温90~120min;3)加入1.2~1.5份的催化剂C和0.4~0.6份的催化剂D,再加热至85~90℃并保温30min;4)对上述反应釜中的混合物抽空脱水得到树脂A,再通水冷却到80℃以下,然后加入18~22份的甲醇,再搅拌冷却到50℃以下,得到用环氧大豆油改性酚醛树脂。其进一步的改进在于:所述催化剂A为间苯二胺、三乙醇胺、咪唑中的一种;催化剂B为氢氧化钠、苄基二甲胺、三聚氰胺中的一种;催化剂C为三乙胺、三乙醇胺、双氰胺中的一种;催化剂D为氨水、三乙胺、氢氧化钾中的一种。所述步骤2)中,甲醛的质量浓度为38%。所述步骤4)中,抽空脱水处理的真空度为0.075MPa以上,且温度应控制在95℃以下,脱水时间为90~120min。所述步骤4)中,抽空脱水后还要检测树脂A的胶化时间,若在160±2℃下的胶化时间为130~180s,则认为胶化时间不合格,需要再升温到100~110℃并保温约10min再检测胶化时间,直到胶化时间达到90~120s。与现有技术相,本发明具有以下有益效果:本发明用环氧大豆油对酚醛树脂进行改性,对酚醛树脂合成工艺进行了适当调整,选用了适当的催化剂。改性后的树脂具有一定的韧性,用其或其他树脂混合使用,既有利于降低产品成本,又有利于提高板材的韧性,用该树脂生产的板材颜色较传统的桐油改性树脂的颜色浅。相比于传统工艺,本发明主要是使用了环氧大豆油和适当的催化剂,而生产工艺流程没有较大改变,不必增加新设备。另外所选催化剂,价格便宜,易于采购,不会提高相关产品的成本。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述:实施例11)按照质量份数计,首先在反应釜中加入20份的环氧大豆油,开动搅拌,加入15份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.1份的间苯二胺,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温185min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入15份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入25份质量浓度为38%的甲醛和0.1份的氢氧化钠,然后升温到85℃,在此温度下保温反应90min后,再加入1.2份的三乙胺和0.4份的氨水,然后在85℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入18份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。实施例21)按照质量份数计,首先在反应釜中加入23份的环氧大豆油,开动搅拌,加入16份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.2份的三乙醇胺,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温195min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入16份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入26份质量浓度为38%的甲醛和0.3份的苄基二甲胺,然后升温到86℃,在此温度下保温反应100min后,再加入1.3份的双氰胺和0.5份的三乙胺,然后在86℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入19份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。实施例31)按照质量份数计,首先在反应釜中加入25份的环氧大豆油,开动搅拌,加入17份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.3份的咪唑,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温210min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入17份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入28份质量浓度为38%的甲醛和0.5份的三聚氰胺,然后升温到87℃,在此温度下保温反应105min后,再加入1.4份的三乙醇胺和0.6份的氢氧化钾,然后在87℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入20份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。表1树脂主要指标检测结果序号树脂成型时间(160±2℃、小刀法、S)树脂固体量%实施例111055实施例211555实施例312055实施例41)按照质量份数计,首先在反应釜中加入27份的环氧大豆油,开动搅拌,加入18份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.4份的间苯二胺,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温215min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入18份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入30份质量浓度为38%的甲醛和0.7份的氢氧化钠,然后升温到88℃,在此温度下保温反应110min后,再加入1.5份的三乙胺和0.6份的氨水,然后在88℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入21份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。实施例51)按照质量份数计,首先在反应釜中加入29份的环氧大豆油,开动搅拌,加入19份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.5份的三乙醇胺,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温230min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入19份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入32份质量浓度为38%的甲醛和0.9份的苄基二甲胺,然后升温到89℃,在此温度下保温反应115min后,再加入1.4份的双氰胺和0.5份的三乙胺,然后在89℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入22份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。实施例61)按照质量份数计,首先在反应釜中加入30份的环氧大豆油,开动搅拌,加入20份双酚A、搅拌10分钟后再加入0.5份的咪唑,开汽升温,使物料温度升到145℃,开始计时,使物料在150±5℃的温度下保温240min;2)保温时间到后,冷却物料到110℃以下,然后在上述反应物中加入20份的苯酚、继续冷却,当物料温度降到80℃以下时,加入35份质量浓度为38%的甲醛和1份的三聚氰胺,然后升温到90℃,在此温度下保温反应120min后,再加入1.5份的三乙醇胺和0.4份的氢氧化钾,然后在90℃保温30分钟。保温时间到后开始抽空,抽空时真空度要达到0.075MPa以上,物料温度控制在95℃以下,脱水时间约100分钟,时间到后取树脂测胶化时间,若胶化时间在(160±2℃)130~180s,则认为胶化时间不合格,继续升温到100~110℃,保温约10分钟,当胶化时间达到90~120s时,通水冷却到80℃以下。然后加入22份的甲醇到反应釜中,搅拌冷却到50℃以下抽入储罐待用。以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
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