[发明专利]酚醛树脂及其制备方法、酚醛树脂制品

说明书

本发明公开了一种酚醛树脂及其制备方法、酚醛树脂制品。所述酚醛树脂由腰果油改性酚醛树脂和α‑卤代烯烃在季铵盐与碱溶液作用下反应生成。本发明相比于现有技术，工艺简单，通过腰果油与烯丙基氯改性酚醛树脂的方法能显著提高酚醛树脂的耐磨性、柔韧性、相容性以及存储稳定性。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，特别是涉及一种酚醛树脂及其制备方法、酚醛树脂制品。

背景技术

酚醛树脂(PF)具有原料易得、合成方便、工艺性、热性能以及电绝缘性能优良等特点，因此在电子、防火材料、耐火材料、航空航天飞行器及先进复合材料等领域得到广泛的应用。

传统的酚醛树脂由于分子结构上的酚羟基和亚甲基容易氧化，导致其耐热性较差，脆性大，很大程度上限制了其在高性能材料中的应用。腰果油是榨取天然腰果壳后脱羧纯化而来的产物，利用腰果油对传统酚醛树脂进行改性，腰果油的长碳柔性链提高了柔韧性，减缓了脆性大的缺陷，同时腰果油的耐高温性也提升了树脂的耐热性。

但是，目前利用腰果油改性酚醛树脂的方法普遍存在以下问题：(1)容易出现物理共混现象，从而造成软化点低，高温稳定性差；(2)制备过程中容易出现凝胶现象；(3)应用时往往需要添加乌洛托品进行固化，而乌洛托品容易产生氨气，危害人体健康。

发明内容

针对现有技术问题，本发明提供了一种酚醛树脂及其制备方法、酚醛树脂制品。所述酚醛树脂通过腰果油与α-卤代烯烃进行改性，显著提高了酚醛树脂的耐磨性、柔韧性、相容性和存储稳定性。

本发明提供的酚醛树脂，由腰果油改性酚醛树脂和α-卤代烯烃在季铵盐与碱溶液作用下反应生成，具体反应式如下：

其中，α-卤代烯烃一方面作为原料，通过接枝反应连接于腰果油改性酚醛树脂上，使得合成的酚醛树脂具有优异的柔韧性、耐高温以及耐磨等性能；另一方面在反应体系中充当溶剂的角色，有效提高反应活性，同时减少有机溶剂的使用，更加绿色环保。

可选的，所述腰果油改性酚醛树脂中不饱和腰果油的接枝率不小于75％，接枝率高，有利于提升产品的耐热性和韧性；同时要求游离的腰果油的含量不大于2％，避免酚醛树脂进行固化时，游离的不饱和腰果油通过自身双键与树脂发生链反应，造成产品稳定差等问题。

优选的，所述腰果油改性酚醛树脂中不饱和腰果油的接枝率不小于90％，游离的不饱和腰果油的含量不大于1wt％。

可选的，所述腰果油改性酚醛树脂、α-卤代烯烃和季铵盐的摩尔比为1：5～10：0.03～0.05；

所述碱溶液中碱与苯酚和腰果油总用量的摩尔比为1:1～1.2。

可选的，所述α-卤代烯烃为烯丙基氯、3-氯-2甲基丙烯和3-氯1-丁烯中的一种。

优选的，所述α-卤代烯烃为烯丙基氯。

可选的，所述季铵盐为四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和苄基三乙基氯化铵中至少一种；

可选的，所述碱溶液为氢氧化钠水溶液和氢氧化钾水溶液中的一种。

可选的，碱溶液为46wt％氢氧化钠水溶液。

可选的，包括以下步骤：

提供腰果油改性酚醛树脂；

将腰果油改性酚醛树脂、α-卤代烯烃和季铵盐在40～50℃混合，升温至原料全部溶解后，开始滴加碱溶液进行反应；

反应结束后，依次进行常压脱除游离α-卤代烯烃、减压脱水、溶剂溶解、水洗至中性、脱除溶剂，得到所述酚醛树脂。

可选的，反应温度70～80℃，反应时间4～6h；