[发明专利]一种改性甲阶酚醛树脂及制备方法

说明书

本发明公开了一种改性甲阶酚醛树脂的制备方法，属于高分子材料技术领域。本发明改性甲阶酚醛树脂的制备方法，以胞嘧啶、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为改性剂，酚类化合物和醛类化合物在碱性条件下制备改性甲阶酚醛树脂。本发明的改性甲阶酚醛树脂，通过改性剂将聚二甲基硅氧烷引入甲阶酚醛树脂中，基于硅氧烷良好的内旋转柔性提高甲阶酚醛树脂的韧性，而四氢键引入甲阶酚醛树脂中，增加了动态交联点，提高树脂强度，同时羟甲基比例降低，提高了储存稳定性。改性剂中的胞嘧啶可在升温后动态解离，降温后快速形成四重氢键作用，提高固化速度。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其是制备了一种改性甲阶酚醛树脂及制备方法。

背景技术

甲阶酚醛树脂因其优良的耐热性、粘合性、电绝缘性等特点被广泛用于粘合剂、复合材料等领域。尤其是甲阶酚醛树脂更是在型砂铸造等领域得到了快速发展。但甲阶酚醛树脂中大量的羟甲基使其易发生自聚反应，大大降低了其储存稳定性，此外，酚羟基易与碱性物质反应，导致树脂耐碱性差，限制了其应用。为解决这一问题，通常可通过直接反应部分羟甲基的方式，减少羟甲基的数量；或通过反应部分酚羟基的方式来降低邻对位羟甲基活性，这样也可以提高其储存稳定性或改善其他性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的甲阶酚醛树脂贮存稳定性差、力学性能不良等问题，提供一种改性甲阶酚醛树脂的制备方法及制备方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种改性甲阶酚醛树脂的制备方法：

将酚类化合物、醛类化合物和改性剂的混合液在碱催化剂的催化下、在60-80℃下进行反应，反应结束后得到改性甲阶酚醛树脂；

所述改性剂为以胞嘧啶与羟基封端的聚二甲基硅氧烷，结构式为：

进一步的，酚类化合物、醛类化合物和改性剂的摩尔比为：

1：(1.75～2.25)：(0.1～0.3)。

进一步的，所述酚类化合物为甲醛、苯酚、糠醇、间苯二酚、腰果酚和邻甲酚。

进一步的，所述醛类化合物为甲醛、乙二醛和糠醛。

进一步的，所述碱催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。

进一步的，所述改性剂由以下方法合成：

将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶分散在过量1，6-六亚甲基二异氰酸酯中，在搅拌下于100℃反应12h，反应结束后，将正己烷加入反应体系，抽滤，用正戊烷洗涤，得到UPy-NCO；

将UPy-NCO与羟基封端的聚二甲基硅氧烷进行反应，得到改性剂；

所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的M_w为500～2000。

进一步的，所述UPy-NCO与羟基封端的聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1.1：1。

一种改性甲阶酚醛树脂，根据本发明所述的制备方法得到。

进一步的，粘度为20～40mpa·s，游离酚含量1.5％～3.5％，游离醛含量0.1％～0.3％。

与现有技术相比，本发明的优点与效果是：

本发明的改性甲阶酚醛树脂的制备方法，以胞嘧啶、羟基封端的聚二甲基硅氧烷为改性剂，酚类化合物和醛类化合物在碱性条件下制备改性甲阶酚醛树脂，制备方法简单可控。基于硅氧烷良好的内旋转柔性提高甲阶酚醛树脂的韧性，而四氢键引入甲阶酚醛树脂中，增加了动态交联点，提高树脂强度，同时羟甲基比例降低，提高了储存稳定性。改性剂中的胞嘧啶可在升温后动态解离，降温后快速形成四重氢键作用，提高固化速度。本发明的改性甲阶酚醛树脂性能优异，具有良好的应用前景。