基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂及其制备方法与流程

本发明属于树脂合成，具体涉及基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂及其制备方法。

背景技术：

1、腰果酚是一种从天然腰果壳油中经先进技术提炼而成的产品，其特殊的化学结构具有以下三个特点，第一，含苯环结构，具有优异的耐高温性能。第二，极性的羟基可提供体系对接触面的润湿和活性。第三间位含不饱和双键的碳15直链，能提供体系良好的韧性、优异的憎水性，低渗透性和自干性。

2、所以腰果酚是呋喃树脂中非常好的替代物，其c15的碳链上能够有效的改善呋喃树脂的韧性，而且腰果酚是一种提取物，来源丰富，价格便宜，是一种非常优秀的呋喃树脂替代物。但是由于腰果酚的碳链长，亲油性很强，合成的呋喃树脂非常容易在储存和使用过程中分层，而且由于型砂一般都是亲水性的，所以还影响树脂在固化成型砂的过程中的强度，所以腰果酚的应用在呋喃树脂中一直受到了限制。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种性价比高、合成的树脂强度高，发气量低的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂及其制备方法。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂，按重量百分比计，包括如下组分制成：乳液聚合剂0.2-2％、腰果酚3％-30％、37％甲醛水溶液2-25％、糠醇30-90％、甲醇4.5％-12.5％、硅烷偶联剂0.3-0.5％。

3、其中，按重量百分比计，包括如下组分制成：乳液聚合剂2％、腰果酚30％、37％甲醛水溶液25％、糠醇30％、甲醇12.5％、硅烷偶联剂0.5％。

4、其中，所述乳液聚合剂为聚醚改性聚硅氧烷。

5、其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

6、本
技术实现要素：
还包括所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂的制备方法，包括以下步骤：

7、1)将乳液聚合剂、腰果酚、37％甲醛水溶液一起投入到反应釜中，调节ph至8～12，加热至60～90℃，反应0.5～3小时得到混合溶液；

8、2)然后在混合溶液中再加入糠醇，调节ph至3～6，加热至70～110℃，反应1～2小时，加入甲醇和硅烷偶联剂得到腰果酚呋喃树脂。

9、其中，步骤1)中调节ph值为12，加热至90℃，反应3小时。

10、其中，步骤2)中调节ph值至6，加热至100℃，反应2小时。

11、反应机理：本发明利用乳液聚合的原理选择了一种有效的乳液聚合物，加入到呋喃树脂的合成之中，采用的虽然是两相体系，但是所采用的乳液聚合剂最终形成的乳液为油包水的结构，即连续相为油相，这就使得在固化过程中能够更好的使分子量变大，使得网状结构的固化物能够有更好的分子量，从而使最终的树脂砂能够有很好的强度，另外，腰果酚有一个c15的不饱和支链，c15的支链能够使树脂拥有足够的韧性，不饱和支链上还有一个双键也能够在固化过程中参与加聚反应，从而使树脂能够得到更好的强度。腰果酚作为尿素的替代物但是其本身并不含氮，所以该方案合成的呋喃树脂为无氮树脂，其发气量远比相同糠醇含量的树脂要小得多，从而使铸造过程中发生皮下气孔等问题的可能性大大降低。

12、有益效果：与现有技术相比，本发明具备以下优点：本发明合成方法性价比高，合成的树脂强度高，发气量低，而且能够满足呋喃树脂的运用。

技术特征：

1.一种基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分制成：乳液聚合剂0.2-2%、腰果酚3%-30%、37%甲醛水溶液2-25%、糠醇30-90%、甲醇4.5%-12.5%、硅烷偶联剂0.3-0.5%。

2.根据权利要求1所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分制成：乳液聚合剂2%、腰果酚30%、37%甲醛水溶液25%、糠醇30%、甲醇12.5%、硅烷偶联剂0.5%。

3.根据权利要求1所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂，其特征在于，所述乳液聚合剂为聚醚改性聚硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷。

5.权利要求1~4任一项所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求6所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂的制备方法，其特征在于，步骤1）中调节ph值为12，加热至90℃，反应3小时。

7.根据权利要求6所述的基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂的制备方法，其特征在于，步骤2）中调节ph值至6，加热至100℃，反应2小时。

技术总结
本发明公开了一种基于乳液聚合的腰果酚呋喃树脂及其制备方法，按重量百分比计，包括如下组分制成：乳液聚合剂0.2‑2％、腰果酚3％‑30％、37％甲醛水溶液2‑25％、糠醇30‑90％、甲醇4.5％‑12.5％、硅烷偶联剂0.3‑0.5％。本发明的合成方法性价比高，合成的树脂强度高，发气量低，而且能够满足呋喃树脂的运用。

技术研发人员：秦震毅,王衍伟
受保护的技术使用者：镇江牛盾新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13