聚苯醚改性酚醛樹脂及其製備方法
2023-09-22 09:26:25
專利名稱：聚苯醚改性酚醛樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚苯醚改性酚醛樹脂及其製備方法，主要採用苯酚、聚苯醚、改性劑X、固體多聚甲醛、催化劑、增韌劑為原料來製備。此種酚醛模塑料可用於製備耐磨、耐高溫、絕緣結構件。
背景技術：
目前，在很多領域，需要採用酚醛樹脂。它可用於製造模塑料、層壓塑料、泡沫塑料、蜂窩塑料、各種複合材料、膠粘劑、塗料、離子交換樹脂等。酚醛塑料價格低廉、原料易得，綜合性能較好。
但是酚醛樹脂本身不具備自潤滑作用，與石墨、二硫化鉬等具有自潤滑作用的固體潤滑劑比較，摩擦係數是很高的，是材料機械磨損的主要原因。隨著工業的不斷發展，特業、紡織機械、汽車及電子等工業的發展，對高性能耐熱耐磨材料提出了新的要求，如高的熱分解溫度、足夠的摩擦係數、高的耐磨性能及低的噪音等。
發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種聚苯醚改性酚醛樹脂及其製備方法，採用了一種無汙水排放的酚醛樹脂為基本原料，通過在合成酚醛樹脂的過程中加入聚苯醚以改善酚醛樹脂的耐熱及耐磨性能。聚苯醚的端基含有羥基，它可參與苯酚與甲醛的反應，聚苯醚的主鏈中含有大量的酚基芳香環，並且由於兩個甲基封閉了酚基上的兩個鄰位的活性點，造成分子鏈本身具有較高的剛性和分子間有高的凝聚力。但由於聚苯醚的熔體粘度高，流動性差，成型加工比較困難，合成時極易結塊，導致實驗失敗。因此在合成改性樹脂時，我們加入了改性劑X來改善其加工性。聚苯醚與改性劑X能夠充分溶合，兩者之間的相溶性極好，相溶後顯示出單一的Tg，且混合後的Tg與其組分變化呈線性關係。一般來說隨改性劑X用量的增加，樹脂的加工性增加，合成容易進行，但樹脂的耐熱性會下降，而且只有改性劑X的量加到一定程度時改性效果才能顯示出來，所以控制改性劑X的加入量非常重要。
技術方案本發明的技術特徵在於各組分的配比為苯酚100份，固體多聚甲醛40～45份，聚苯醚10～15份，改性劑X10～15份，玻璃纖維55～60份，聚碸10～20份，五氯酚鈉2～5份，溶劑94～100份。
所述的溶劑可以是乙醇，或丙酮。
所述的玻璃纖維可以採用棉布或棉纖維替代。
一種製備上述聚苯醚改性酚醛樹脂的方法，其特徵在於通過以下步驟製成a在攪拌條件下將改性劑X加入苯酚中，並使之溶於苯酚中；b充分溶解後，在攪拌條件下加入一定比例的聚苯醚；c再加入一定比例的固體多聚甲醛；d在攪拌條件下加入聚碸；e在反應器中加入溶劑，使樹脂稀釋，並加入五氯酚鈉；f將玻璃纖維偶聯處理後均勻浸漬上述樹脂中；g將浸漬料晾乾，使水份和揮發份含量為2～5％；h對增韌後的酚醛模塑料進行後烘處理；i在切粒機上將浸漬料切粒，模壓成型。
所述的將浸漬料切粒的尺寸約在15～25mm或定向1600～1800mm。
所述的模壓溫度160±5℃，模壓壓力20～40MPa，壓制時間5～20min。
有益效果(1)本發明採用了一種無汙水排放的酚醛樹脂為基本技術，通過在合成酚醛樹脂的過程中加入聚苯醚及改性劑X使聚苯醚的分子結構能夠與酚醛樹脂大分子連結枝，從而提高了酚醛樹脂分子鏈的剛性與分子鏈結構緊密性，從而提高了酚醛樹脂的耐熱及耐磨性能；(2)加入線性聚合物增韌劑使酚醛樹脂在固化時發生接枝反應而起到內增塑的作用，且線性聚合物增韌劑與耐磨酚醛樹脂中的耐磨樹脂形成兩種增韌劑複合增韌酚醛樹脂，這樣的結構既有利於提高材料的抗衝擊性能，又有利於提高材料的抗彎曲性能；(3)加入防黴劑與電性能助劑提高耐磨酚醛模塑料的防黴性與絕緣性；(4)採用玻璃纖維為增強材料，按本發明提供的酚醛塑料的製備方法可用於製造各種耐磨、絕緣、力學性能優良的結構件。
圖1方法流程示意圖
具體實施例方式現結合附圖對本發明作進一步描述(實施例中的份數均為重量份)
實施例1a在攪拌條件下將10份改性劑X加入苯酚中，並使之溶於苯酚中；b充分溶解後，在攪拌條件下加入10份的聚苯醚；c再加入40份的固體多聚甲醛；d在攪拌條件下加入10聚碸；e在反應器中加入94份乙醇溶劑，使樹脂稀釋，並加入2份五氯酚鈉；f將55份的玻璃纖維偶聯處理後均勻浸漬上述樹脂中；g將浸漬料晾乾，使水份和揮發份含量為2～5％；h對增韌後的酚醛模塑料進行後烘處理；i在切粒機上將浸漬料切粒，模壓成型。
實施例2a在攪拌條件下將15份的改性劑X加入苯酚100份中，並使之溶於苯酚中；b充分溶解後，在攪拌條件下15份的聚苯醚；c再加入45份的固體多聚甲醛；d在攪拌條件下加入20份聚碸；e在反應器中加入100份溶丙酮劑，使樹脂稀釋，並加入5份五氯酚鈉；f將60份的棉布偶聯處理後均勻浸漬上述樹脂中；g將浸漬料晾乾，使水份和揮發份含量為2～5％；h對增韌後的酚醛模塑料進行後烘處理；i在切粒機上將浸漬料切粒，模壓成型。
實施例3a在攪拌條件下將12份改性劑X加入苯酚中，並使之溶於苯酚中；b充分溶解後，在攪拌條件下加入12份的聚苯醚；c再加入43份的固體多聚甲醛；d在攪拌條件下加入15份聚碸；e在反應器中加入97份溶劑丙酮，使樹脂稀釋，並加入3份五氯酚鈉；f將57份的棉纖維偶聯處理後均勻浸漬上述樹脂中；g將浸漬料晾乾，使水份和揮發份含量為2～5％；
h對增韌後的酚醛模塑料進行後烘處理；i在切粒機上將浸漬料切粒，模壓成型。
上述實施例中的將浸漬料切粒的尺寸約在15～25mm或定向1600～1800mm。模壓溫度160±5℃，模壓壓力20-40MPa，壓制時間5～20min。
上述方法製成的聚苯醚改性酚醛樹脂與環保型酚醛樹脂的性能比較如下表1 聚苯醚改性酚醛樹脂與環保型酚醛樹脂耐熱性能比較
表2 聚苯醚改性酚醛塑料(玻纖增強)與環保型酚醛塑料耐磨性能比較
表3 聚苯醚改性酚醛塑料與環保型酚醛塑料力學性能比較
權利要求
1.一種聚苯醚改性酚醛樹脂，其特徵在於各組分的配比為苯酚100份，固體多聚甲醛40～45份，聚苯醚10～15份，改性劑X10～15份，玻璃纖維55～60份，聚碸10～20份，五氯酚鈉2～5份，溶劑94～100份。
2.根據權利要求1所述的聚苯醚改性酚醛樹脂，其特徵在於所述的溶劑可以是乙醇，或丙酮。
3.根據權利要求1所述的聚苯醚改性酚醛樹脂，其特徵在於所述的玻璃纖維可以採用棉布或棉纖維替代。
4.一種製備上述聚苯醚改性酚醛樹脂的方法，其特徵在於通過以下步驟製成a在攪拌條件下將改性劑X加入苯酚中，並使之溶於苯酚中；b充分溶解後，在攪拌條件下加入一定比例的聚苯醚；c再加入一定比例的固體多聚甲醛；d在攪拌條件下加入聚碸；e在反應器中加入溶劑，使樹脂稀釋，並加入五氯酚鈉；f將玻璃纖維偶聯處理後均勻浸漬上述樹脂中；g將浸漬料晾乾，使水份和揮發份含量為2～5％；h對增韌後的酚醛模塑料進行後烘處理；i在切粒機上將浸漬料切粒，模壓成型。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於所述的將浸漬料切粒的尺寸約在15～25mm或定向1600～1800mm。
6.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於所述的模壓溫度160±5℃，模壓壓力20～40MPa，壓制時間5～20min。
全文摘要
本發明涉及一種聚苯醚改性酚醛樹脂及其製備方法，各組分的配比為苯酚100份，固體多聚甲醛40～45份，聚苯醚10～15份，改性劑X10～15份，玻璃纖維55～60份，聚碸10～20份，五氯酚鈉2～5份，溶劑94～100份。通過在攪拌條件下將改性劑X加入苯酚中，加入一定比例的聚苯醚和固體多聚甲醛和聚碸，在反應器中加入溶劑，使樹脂稀釋，並加入五氯酚鈉，將玻璃纖維偶聯處理後均勻浸漬，經過晾乾、後烘處理切粒，模壓成型。有益效果提高了酚醛樹脂的耐熱及耐磨性能、抗衝擊性能，和材料的抗彎曲性能，按本發明提供的酚醛塑料的製備方法可用於製造各種耐磨、絕緣、力學性能優良的結構件。
文檔編號C08L61/14GK1978480SQ20051009643
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者齊暑華, 張劍, 黃英 申請人:西北工業大學