专利名称：木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法及制备得到的树脂的制作方法
木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法及制备得到的树脂技术领域
本发明属于有机高分子化合物领域，具体涉及一种改性的醛与酚的缩聚物的制备方法及得到的产物。
背景技术：
由酚类化合物和醛类化合物缩聚反应所得的树脂属于酚醛树脂。酚醛树脂合成方便、原料易得，且树脂固化后能满足许多实用要求，因此在工业上得到广泛应用。但是酚醛树脂也具有固化温度较高、脆性比较大、电性能差等不足之处，因此，各种改性酚醛树脂应运而生。
生物质转化是国际生物质产业发展的重要方向，石化资源的枯竭、污染促进了生物质高分子材料的发展。木质素作为一种来源广泛、应用价值巨大的天然有机高分子物质， 很早就引起了科学家的浓厚兴趣。它在工业生产上的重要应用价值，促使人们对其做了大量的研究，并得到了成功应用。
木质素以其特有的热塑性结构已经应用于酚醛树脂行业，替代了部分酚类的使用，降低了成本，改善了酚醛树脂的脆性。然而这种特殊结构也限制其使用量的进一步提升，改性的酚醛树脂强度有所降低，耐水性、耐高温烧蚀、抗衰减、耐摩擦、耐切割能力有所减弱。这一类型的改性酚醛树脂的性能还有待提高。发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法。通过木质素、硼酸的双重改性，改变了单改性酚醛树脂的部分不足，使其性能进一步完善，成本降低。所得到的改性酚醛树脂耐摩擦、耐切割、耐高温烧蚀、抗衰减、耐水性显著提高。
本发明的另一目的是提出所述制备方法得到的改性酚醛树脂。
实现本发明上述目的的具体技术方案为
一种木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法，包括步骤
I)将酚、催化剂和硼酸混合，反应2_4h ；
2)向步骤I)所得反应混合物中加入木质素，在温度105_115°C下，反应I. 5-2. 5h ；
3)向步骤2)所得反应混合物中加入醛，在温度100-110°C下，进行2_3h的缩合反应。
其中，所述酚、硼酸和醛加入的摩尔比例为1:0. 05-0. 35:0. 5-0. 85，木质素质量为酚的质量的5-50%。
其中，所述酚为苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、双酚A、双酚F、间苯二酚、腰果酚中的一种或几种；优选苯酚。
其中，所述木质素为木质素磺酸盐(磺化木质素)、碱木质素、酸解木质素、酸解木质素、高沸醇木质素等。木质素是由四种醇单体(对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇)
权利要求
1.一种木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法，包括步骤1)将酚、催化剂和硼酸混合，反应2-4h；2)向步骤I)所得反应混合物中加入木质素，在温度105-115°C下，反应I.5-2. 5h ；3)向步骤2)所得反应混合物中加入醛，在温度100-110°C下，进行2-3h的缩合反应。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述酚、硼酸、和醛加入的摩尔比例为1:0. 05-0. 35:0. 5-0. 85，木质素质量为酚的质量的5-50%
3.根据权利要求I或2所述的制备方法，其特征在于，所述酚为苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、双酚A、双酚F、间苯二酚、腰果酚中的一种或几种；优选苯酚。
4.根据权利要求I或2所述的制备方法，其特征在于，所述木质素为木质素磺酸盐、碱木质素、酸解木质素、高沸醇木质素中的一种。
5.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述醛为甲醛、乙醛、丁醛、多聚甲醛、三聚甲醛中的一种或多种，优选甲醛。
6.据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中的催化剂为甲酸、草酸、 硫酸、盐酸、磷酸、对甲苯磺酸、氨基磺酸中的一种或多种；优选草酸。
7.根据权利要求I或6所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂用量为酚的质量的O.5-5%。
8.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中，酚、催化剂和硼酸混合后先在95-105°C下反应O. 9-1. lh，然后在140-160°C下反应l_3h。
9.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中加入木质素的温度为 75-85。。。
10.权利要求1-9任一所述的制备方法制备得到的改性酚醛树脂。
全文摘要
本发明提供一种木质素和硼酸改性酚醛树脂的制备方法，包括步骤1)将酚、催化剂和硼酸混合，反应2-4h；2)向步骤1)所得反应混合物中加入木质素，在温度105-115℃下，反应1.5-2.5h；3)向步骤2)所得反应混合物中加入醛，在温度100-110℃下，进行2-3h的缩合反应。本发明的方法通过木质素、硼酸的双改性，改善了单一改性带来的不足。树脂中引入了木质素，有效地改善了酚醛树脂的脆性，缩短了普通酚醛树脂的降解周期。另外，硼元素的引入，有效地提高了木质素改性树脂的耐摩擦、耐切割、抗高温烧蚀、抗水性能。树脂得率提高了10~45%，大大降低了树脂成本。
文档编号C08G8/28GK102977298SQ20121049244
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者江成真, 董岳, 焦峰, 徐秋实 申请人:山东圣泉化工股份有限公司