[发明专利]一种可发性酚醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

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

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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0.05%～8%；反应的温度为60℃～100℃，反应时间为1～6h。

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℃，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。

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。

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。

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。