[发明专利]制备羟基-芳族树脂的方法、羟基-芳族树脂及其改性

说明书

本发明涉及一种用于制备羟基-芳族树脂的方法、羟基-芳族树脂、用 于改性羟基-芳族树脂的方法以及这种方法得到的树脂。

羟基-芳族树脂及其制备是已知的，例如由A.Knop，L.A.Pilato， Phenolic Resins，Springer Verlag Berlin 1990可知酚醛树脂的制备。这些树 脂具有许多已知用途，例如这些树脂用在用于制备刨花板的粘合剂中。

这种已知含甲醛的羟基-芳族树脂的缺点在于，它们的使用涉及与在树 脂的制备、树脂的固化以及最终产品中排放出甲醛相关的健康风险。

本发明的目的在于，减少或甚至消除上述缺点，同时仍得到适用于制 备羟基-芳族树脂的化合物。

本发明的一个方面包括一种用于制备羟基-芳族树脂的方法，所述方法 包括如下步骤：

·将式(I)的羟基-芳族化合物和乙醛酸和/或其衍生物、可选的氨基 化合物和可选的催化剂合在一起形成反应混合物，其中：

式(I)为：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅可以是相同的或可以是不同的，并且是 H、OH、C₁-C₂₀烷基或低聚或聚合体系，其中R₁、R₃和R₅中的至少一个 是H；

·使所述反应混合物达到使得树脂形成发生的条件，从而形成羟基-芳 族树脂。

本发明的另一方面包括一种用于制备羟基-芳族化合物的方法，所述方 法包括如下步骤：

·将式(II)的羟基-芳族化合物和乙醛酸和/或其衍生物合在一起形成 反应混合物，其中：

式(II)为：

其中：R₁和R₂各自分别是C₁-C₂₀烷基；

·使所述反应混合物达到形成羟基-芳族化合物的条件。

本发明的另一方面提供了一种方法，所述方法包括如下步骤：

·将式(III)的起始化合物和乙醛酸和/或其衍生物合在一起形成反应 混合物，其中：

式(III)为：

其中，R₄是C₁-C₂₀烷基、芳基、芳烷基或环烷基；

·使所述反应混合物达到使得树脂形成发生的条件，从而形成羟基-芳 族树脂。

本发明方法的优点在于，可以制备基本上没有甲醛的羟基-芳族树脂， 因此该树脂较少具有或甚至根本不具有与甲醛使用相关的健康风险，同时 仍适于用在通常已知的应用中。因此，采用本发明的化合物制备的树脂特 别适用在诸如粘合剂、涂层、层压板和成型制品的许多应用中。

本发明的方法涉及树脂的制备。本文中树脂被理解为具有与热固性化 学领域中的技术人员所理解的相同的含义，即为具有反应性基团的低分子 量聚合物。术语“低分子量”意指通常对于低聚物的分子量，介于几百g/ 摩尔(例如200)至几千g/摩尔(例如3000)之间。理想地，每个分子中 的反应性基团的数目至少为2。这种反应性基团形成化学把手(chemical handle)从而经由化学反应通过共价交联键使聚合物链连接在一起。交联 过程通常被称为“固化”或“硬化”。树脂可以以溶液形式存在，例如水 溶液形式，或其本身形式存在。

根据本发明的树脂通过如下制备：将原料合在一起从而形成反应混合 物。原料包括羟基-芳族化合物。羟基-芳族化合物被定义为具有其上直接 连接有至少一个-OH基团的芳环的化合物。这种化合物的实例是苯酚。正 如羟基-芳族化学领域中所公知的，芳环上与羟基相邻和相对的位置(即邻 位和对位)具有与其余的两个间位不同的反应性。