本发明涉及一种酚醛发泡树脂,特别是涉及一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛发泡树脂。
背景技术:
酚醛树脂是由苯酚醛或其衍生物缩聚而成的,其具有粘结强度高、高残炭率、低烟低毒、加工形式多样等优秀性能,已成为当代工业中不可缺少的原材料,在电子、建筑、印刷、航天航空领域中有着广泛的应用。但传统酚醛树脂仍存在耐热性不足、韧性差、易吸水受潮等缺点。
专利 CN 200810060760 采用橡胶增韧的方法对酚醛树脂进行改性,也在一定程度上达到了增韧的效果。具体技术路线为通过在酚醛树脂水溶液中添加丁腈橡胶的乳液,使酚醛树脂的韧性得到提高。但是由于橡胶乳液是一个亚稳态体系,在酚醛树脂水溶液中不能实现均相共混,因此这种方法改性的酚醛树脂稳定性较差,在使用过程中容易出现相分离。另外,由于是简单的物理共混,因此当胶黏剂固化时,橡胶的分布不均匀,导致增韧效果较差。因此本专利采用化学改性的方法对酚醛树脂进行增韧改性。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛发泡树脂,本发明是利用端羟基丁腈橡胶为改性剂改性的酚醛树脂,丁腈橡胶分子两端的羟基可与酚醛树脂中的酚羟基发生羟缩聚反应,形成交联网状结构,得到的酚醛树脂残炭率高、抗冲击性能好、硬度适宜。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛发泡树脂,由下述方法制备:
按以下组分及重量份含量备料:酚类化合物100、醛类化合物40-60、碱性催化剂1、PH调节剂、改性剂8-20,具体反应步骤如下:
将水浴锅温度设置在60℃,按配比将融化的酚类化合物溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入催化剂搅拌均匀,约5min,反应半小时,使酚类化合物被活化,同时分批量加入醛类化合物,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使醛类化合物充分反应,再加入改性剂,磁力搅拌10min,通 N 2保护,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用PH调节剂调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
所述的一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,所用酚类化合物为苯酚、甲酚、二甲基酚、壬基苯酚、双酚A、间苯二酚、丙基苯酚和乙基苯酚中的一种或几种,优选为苯酚。
所述的一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,所用醛类化合物为甲醛、乙醛、丁醛、多聚甲醛或三聚甲醛中的一种,优选为多聚甲醛。
所述的一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,所用催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种,优选为氢氧化钠。
所述的一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,所用PH调节剂为乙酸或醋酸中的一种。
所述的一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,所用的改性剂为平均分子量在2500-4500的端羟基丁腈橡胶。
本发明的优点与效果是:
1.本发明是利用端羟基丁腈橡胶为改性剂改性的酚醛树脂,丁腈橡胶分子两端的羟基可与酚醛树脂中的酚羟基发生羟缩聚反应,形成交联网状结构,得到的酚醛树脂残炭率高、抗冲击性能好、硬度适宜。
2.本发明的制备工艺简单、反应周期短、原料易得。
3.本发明的主要用途:经过改性后的酚醛树脂,柔韧性得到大大提高,脆化程度明显降低,可用于建筑、石油化工、医药卫生以及船舶运输等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
下面结合具体实施实例对本发明做进一步的描述,并非对保护范围的限制。同时下述实施实例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例所用原料如下:
苯酚
多聚甲醛
氢氧化钠
乙酸
端羟基丁腈橡胶
实施例1
本发明为一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,包括以下步骤:
将水浴锅温度设置在60℃左右,将65g苯酚溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入0.65g氢氧化钠并搅拌均匀,约5min,反应半小时,使苯酚被活化,同时分批量加入35g多聚甲醛,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使多聚甲醛充分反应,再加入5.2g端羟基丁腈橡胶,磁力搅拌10min,通 N 2保护,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用乙酸调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
实施例2
本发明为一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,包括以下步骤:
将水浴锅温度设置在60℃左右,将65g苯酚溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入0.65g氢氧化钠并搅拌均匀,约5min,反应半小时,使苯酚被活化,同时分批量加入35g多聚甲醛,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使多聚甲醛充分反应,再加入6.5g端羟基丁腈橡胶,磁力搅拌10min,通 N 2保护,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用乙酸调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
实施例3
本发明为一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,包括以下步骤:
将水浴锅温度设置在60℃左右,将65g苯酚溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入0.65g氢氧化钠并搅拌均匀,约5min,反应半小时,使苯酚被活化,同时分批量加入35g多聚甲醛,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使多聚甲醛充分反应,再加入9.75g端羟基丁腈橡胶,磁力搅拌10min,通 N 2保护,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用乙酸调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
实施例4
本发明为一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,包括以下步骤:
将水浴锅温度设置在60℃左右,将65g苯酚溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入0.65g氢氧化钠并搅拌均匀,约5min,反应半小时,使苯酚被活化,同时分批量加入35g多聚甲醛,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使多聚甲醛充分反应,再加入13g端羟基丁腈橡胶,磁力搅拌10min,通 N 2保护,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用乙酸调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
对比例
本发明为一种端羟基丁腈橡胶增韧的酚醛树脂,包括以下步骤:
将水浴锅温度设置在60℃左右,将65g苯酚溶液加到装有搅拌桨的三口瓶中,再加入0.65g氢氧化钠并搅拌均匀,约5min,反应半小时,使苯酚被活化,同时分批量加入35g多聚甲醛,控制温度在60℃半小时内加完,全部加完后保温半小时使多聚甲醛充分反应,以3℃/min 的升温速度缓慢升温至90℃,恒温反应约一个半小时,降温至75℃,用乙酸调节PH到7-8,脱水,将合成好的酚醛树脂冷却24h可得到改性的目标酚醛树脂。
将端羟基丁腈橡胶引入到酚醛树脂中,其中的的端羟基可以与酚羟基发生醚化反应,形成交联网状结构,得到的改性酚醛树脂柔韧性有明显改进,体系的耐热性得到了明显提高,残炭率高、抗冲击性能好、硬度适宜,拓宽了酚醛树脂的应用范围。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述,显然本发明的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围内。