[发明专利]改性酚醛树脂及酚醛树脂组合物

说明书

技术领域

本发明属于酚醛树脂技术领域，尤其涉及一种改性酚醛树脂及酚醛树脂组合物。

背景技术

酚醛树脂是酚类和醛类在催化剂存在的条件下发生反应生成的树脂的统称，是最早工业化生产的高分子材料，其具有良好的机械性能、耐烧蚀性能、电气绝缘性能等优良性能，广泛用作模塑料、摩擦材料、耐火材料、层压材料等。

酚醛树脂中一般含有大量酚羟基，酚羟基属于极性基团，在温度较高、湿度较大的环境中容易吸潮，从而影响酚醛树脂的固化行为，使酚醛树脂的固化速度加快，不利于工业上稳定生产。现有技术一般通过对酚醛树脂改性改善酚醛树脂的吸潮性能，如申请号为95109859.4的中国专利文献公开了一种层压板用干性油改性酚醛树脂组合物，其以干性油、酚类和甲醛反应所得的干性油改性酚醛树脂为主成分，通过干性油与酚类反应后再在碱性催化剂存在下与甲醛反应得到，其中，酚类由苯酚与间甲酚和对甲酚形成的甲酚混合物组成，干性油可以为桐油、脱水蓖麻子油、亚麻仁油、奥体西卡油等。该干性油改性的酚醛树脂组合物具有良好的耐湿性、阻燃性和冲孔加工性，但是，其耐高温性能较差。

公开号为CN1537913A的中国专利文献公开了一种耐高温制动材料粘合剂，以二甲苯甲醛树脂、苯酚、催化剂和草酸为原料，在搅拌过程中，先将二甲苯甲醛树脂和苯酚加入反应釜内，升温至60℃加入催化剂，反应出水开始30min后，将反应釜冷却至80℃以下，加入甲醛和草酸，升温至100℃回流反应90min，经过常压脱水、减压脱水和自然冷却后，得到二甲苯甲醛树脂改性的酚醛树脂。该酚醛树脂具有良好的强度、耐磨性、耐氧化性和耐高温等性能，但是其聚合速度较慢，影响生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改性酚醛树脂及酚醛树脂组合物，本发明提供的改性酚醛树脂具有良好的耐湿性、耐热性和快速固化性能。

本发明提供了一种改性酚醛树脂，由二甲苯甲醛树脂和酚醛树脂发生反应得到，所述酚醛树脂的亚甲基键合的邻位键合与对位键合的比例为1.4～4.8。

优选的，所述二甲苯甲醛树脂和酚醛树脂的质量比为90～65∶10～35。

优选的，所述二甲苯甲醛树脂的数均分子量为300～2300。

优选的，所述二甲苯甲醛树脂在50℃下的粘度为1500mPa.s～5000mPa.s。

优选的，所述二甲苯甲醛树脂的含氧量为6wt％～15wt％。

优选的，所述二甲苯甲醛树脂具有式(Ⅰ)结构：

其中，5≤n≤10。

优选的，所述酚醛树脂按照以下方法制备：

酚类化合物和醛类化合物在催化剂的作用下发生反应，得到酚醛树脂，所述催化剂为二价金属盐或二价金属氧化物。

优选的，所述催化剂为醋酸锌或氧化镁。

优选的，所述酚类化合物为苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、双酚A、双酚F、间苯二酚、丙基苯酚和乙基苯酚中一种或多种；所述醛类化合物为甲醛、乙醛和多聚甲醛中的一种或多种。

本发明还提供了一种酚醛树脂组合物，包括上述技术方案所述的改性酚醛树脂和固化剂，所述改性酚醛树脂和固化剂的质量比为100∶(5～15)。

与现有技术相比，本发明以二甲苯甲醛树脂为改性剂对高邻位酚醛树脂进行改性，得到二甲苯甲醛树脂改性的酚醛树脂，所述改性酚醛树脂对环境湿度的变化保持稳定，即具有良好的耐湿性，同时具有优异的高温性能和快速固化能力。本发明以二甲苯甲醛树脂对高邻位酚醛树脂进行改性，二甲苯甲醛树脂分子结构中含有醚键、羟基等活性基团，其中的醚键能够与酚醛树脂的酚羟基发生反应，从而降低得到的改性酚醛树脂中酚羟基的含量，提高其耐湿性能和耐热性能；同时，所述高邻位酚醛树脂中，亚甲基键合的邻位键合与对位键合的比例为1.4～4.8，固化速度较快，采用二甲苯甲醛树脂进行改性后依然具有较快的固化速度。

具体实施方式

本发明提供了一种改性酚醛树脂，由二甲苯甲醛树脂和酚醛树脂发生反应得到，所述酚醛树脂的亚甲基键合的邻位键合与对位键合的比例为1.4～4.8。

本发明以二甲苯甲醛树脂对高邻位酚醛树脂进行改性，二甲苯甲醛树脂分子结构中含有醚键、羟基等活性基团，其中的醚键能够与酚醛树脂的酚羟基发生反应，从而降低得到的改性酚醛树脂中酚羟基的含量，提高其耐湿性能和耐热性能；另外，高邻位酚醛树脂的固化速度较快，采用二甲苯甲醛树脂进行改性后依然具有较快的固化速度。