一种可发性酚醛树脂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种树脂的制备方法，特别是涉及一种可发性酚醛树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂，迄今已有近百年的历史，由于其 原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，更重要的是其优异的各项性能已经被广泛应用 于日常生活的各个领域。
[0003] 酚醛树脂可分为热固性树脂和热塑性树脂，热固性酚醛树脂由于树脂结构中存在 大量的活性基团，无法使用较高温度将树脂中的水分除去。因此，热固性酚醛树脂一般都是 以液体形态存在，形成固体形态一般要使用特殊的脱水和反应装置，并且树脂的生成过程 不易控制。
[0004] 专利号为JP2005194354的日本专利公开了一种固体热固性酚醛树脂的制备工 艺，是先在酸性条件下生成热塑性树脂，然后在碱性条件下，加醛反应，反应后真空条件下 脱水，形成固体树脂。但该专利的后期反应很难控制，不易生成稳定的树脂，并且制备的树 脂软化点低。
[0005] 专利号为JP2002201245A的日本专利公开了一种粉状热固酚醛树脂的制备工 艺。工艺过程如下：首先在碱性条件下生成热固液体树脂，然后在真空条件下脱水，将含有 一定水分的膏状树脂在低温下粉碎，最后将粉碎后的粉状树脂经过高温硫化床脱水。整个 制备过程对设备和工艺条件的稳定性要求极高。
[0006] 申请号为CN201110124374的中国专利公开了另一种制备过程：生成热固液体 酚醛树脂后，加入非质子的有机溶剂，将树脂分为三相即树脂相、水相与溶剂相。将这三相 分离，树脂相直接冷却粉碎，溶剂相回收重复利用。但反应过程中大量溶剂的使用增加了环 境影响的因素与危险的可能，而且树脂中仍存在不少水分，对树脂后期的使用仍存在较大 的影响。
[0007] 其他的专利如申请号为CN200910023149的中国专利、专利号为JP58074709A的日 本专利均对热固固体酚醛树脂的其他制备方法做出了说明，但都存在设备与工艺稳定性等 方面的影响因素。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种可发性酚醛树脂的制备方法，本发明将酚类化合物、 醛类化合物、进行加成，加成产物与可分解的碱催化剂回流冷凝、缩聚，真空脱水和催化剂 的分解产物，得到无碱残留的可发性酚醛树脂。提高了可发性酚醛树脂的储存时间，且合成 工艺简便，降低了酚醛树脂发泡制品酸性，提高了酚醛树脂发泡制品的压缩强度，达到对金 属的缓蚀作用。
[0009] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种可发性酚醛树脂的制备方法，所述方法将酚类化合物、醛类化合物进行加成，在碱 性条件下缩聚，真空脱除水与有机强碱分解气体，得到可发性酚醛树脂；酚类化合物选自苯 酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、双酚A双酚F、间苯二酚、丙基苯酚、乙基苯酚与腰果酚中 的一种或多种；醛类化合物选自甲醛、乙醛、丁醛、聚甲醛与糠醛中的一种或多种；催化剂 为四甲基氢氧化铵；酚类化合物、醛类化合物摩尔比为（1~3): 1 ;催化剂的质量为酚 类化合物质量的〇. 05%~8%;反应的温度为60°C~100°C，反应时间为1~6h。
[0010] 所述的一种可发性酚醛树脂的制备方法，所述制得可发性酚醛树脂后，真空压强： 103kpa-109kpa，温度90-105°C，分解四甲基氢亚化铵为甲醇和三甲胺气体，缩聚结束后脱 除三甲胺气体、甲醇和水。
[0011] 本发明的优点与效果是： 本发明提供了一种可发性酚醛树脂的制备方法，包括：将酚类化合物、醛类化合物、进 行加成，加成产物与可分解的碱催化剂回流冷凝、缩聚，真空脱水和催化剂的分解产物，得 到无碱残留的可发性酚醛树脂。与现有技术相比，本发明采用可分解的有机强碱，反应结 束后升高温度分解有机强碱为三甲胺和甲醇气体，并与水一起脱除，合成无碱残留的可发 性酚醛树脂，使可发性酚醛树脂呈中性，提高了可发性酚醛树脂的储存时间，且合成工艺简 便，降低了酚醛树脂发泡制品酸性，提高了酚醛树脂发泡制品的压缩强度，达到对金属的缓 蚀作用。
[0012] 本发明采用可分解有机强碱合成可发性酚醛树脂催化剂减少了现有工艺中酸中 和的工艺，使其为中性，降低了可发性酚醛树脂的酸性。可发性酚醛树脂不耐存放，存放期 内质量变化是限制其应用的关键原因。本发明合成的中性可发性酚醛树脂室温下为中性状 态，减小了酸性可发性酚醛树脂存放过程中可交联羟甲基的缓慢缩聚反应，有较长的存放 期。
[0013] 对于酚醛树脂发泡材料，在对比实例中可发性酚醛树脂中有中和NaOH溶液残余 的酸，因此合成酚醛树脂泡沫材料时加入相同酸性固化剂后，制备的酚醛树脂发泡材料的 酸性高于采用新型可分解的碱催化合成可发性酚醛树脂泡沫。
[0014] 强碱NaOH溶液，由于金属离子作用，苯酚邻、对位活性提高，容易接受酸进攻，有 很强的催化效应，使反应速度加快，但是合成的树脂粘度大，本发明采用的可分解有机强 碱不但具有相同的催化效果，使聚合更加完全，提高反应活性，降低游离酚、游离醛的含量。 提高了可发性酚醛树脂的凝胶时间，降低了可发性酚醛树脂粘度。加入各种助剂后，制得酚 醛树脂发泡材料，树脂固化的速度加快，固化时间缩短，发泡率低，泡沫体的密度增大，其 压缩强度也增大。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0016] 可发性酚醛树脂溶解粘度测试方法：将可发性酚醛树脂按照1:1的质量比配制 成树脂的酒精溶液，用旋转粘度计法测试25°c下的溶液粘度。
[0017] 可发性酚醛树脂凝胶时间：取150±0.2g的可发性性酚醛树脂，置于 150±0. 2°C的平板上面，用刮刀搅拌，同时用秒表计时，待树脂搅拌拉不出丝时记为终点， 该段时间即为热固性酚醛树脂在150°C下的凝胶时间。
[0018] 可发性酚醛树脂的存放性：本发明存放性是可发性酚醛树脂粘度增长5%的时间。
[0019] 酚醛树脂泡