[发明专利]有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法

权利要求书

1.一种有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、制备有机硅改性的生物质酚醛树脂：

通过碱催化下酚类与醛类的加成与缩合反应，制备出低粘度甲阶酚醛树脂，加入酚醛接枝用催化剂、有机硅化合物进行共聚合，得到有机硅改性的生物质酚醛树脂；

步骤二、制备硼硅树脂低聚物

通过三官能度硅烷、二官能度硅烷与有机硼化合物在酸催化下的共水解缩合或非水解共聚制备硼硅树脂低聚物；

步骤三、制备有机-无机杂化的生物质酚醛树脂

将有机硅改性的生物质酚醛树脂与硼硅树脂低聚物在共溶剂中溶解，加入硅氮烷或含氮化合物搅拌，得到有机-无机杂化的生物质酚醛树脂。

2.根据权利要求1所述的有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述低粘度甲阶酚醛树脂为热固性酚醛，由酚类、醛类在碱性催化剂并加热回流得到，其中醛类与酚类的摩尔比为1.1～2:0.7～1，碱性催化剂用量为酚类的1～10wt％，加热温度为55～80℃，回流时间为0.5～2h。

3.根据权利要求1或2所述的有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述酚类为苯酚、α-萘酚、β-萘酚、蒽酚、创愈木酚、丁香酚、腰果酚、儿茶酚、间甲酚、对甲酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚、对苯基苯酚、邻苯基苯酚、对羟基苯甲醇、邻羟基苯甲醇、双酚A、双酚S中的至少一种；所述醛类为甲醛、多聚甲醛、丁香醛、香草醛、水杨醛、紫苏醛、苯甲醛、糠醛、铃兰醛、香茅醛、桂醛、对苯二甲醛、邻苯二甲醛中的至少一种；所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述有机硅化合物为有机硅树脂或硅烷，加入量为酚醛质量分数的5～30wt％，其中有机硅树脂为硅醇浓缩物，硅烷为侧基为甲基或苯基的烷氧基硅烷、卤硅烷或酰氧基硅烷中的至少一种；所述酚醛接枝用催化剂为二月桂酸二丁基锡、环烷酸铁、环烷酸锌、环烷酸铜、环烷酸铅、异辛酸铁、异辛酸锌、异辛酸铜、异辛酸铅中的至少一种，加入量为酚醛质量分数的0.3～2wt％。

5.根据权利要求1所述的有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述共水解缩合的具体制备方法为：在反应容器中依次加入1～40重量份的三官能度硅烷、1～18重量份的二官能度硅烷、1～10重量份的有机硼化物、5～10重量份的溶剂，搅拌均匀后将5～25重量份的水与反应物总质量0.1～3wt％的酸催化剂混合后缓慢滴加，30～80℃加热反应1～10h，减压蒸馏除去水和溶剂，得到硼硅树脂低聚物。

6.根据权利要求1所述的有机-无机杂化生物质酚醛树脂耐烧蚀材料的制备方法，其特征在于所述非水解缩合的具体制备方法为：在反应器中依次加入1～40重量份的三官能度硅烷、1～18重量份的二官能度硅烷、1～5重量份的溶剂，逐滴滴加1～15份水与反应物总质量0.1～3wt％的酸催化剂，30～80℃反应1～5h，减压蒸馏除去水和溶剂得到硅醇浓缩物，在硅醇浓缩物中加入1～10重量份的有机硼化物，30～80℃反应0.5～5h。