一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法與流程

2023-05-03 04:39:21 1

本發明涉及一種樹脂製備方法，特別是涉及一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法。

背景技術：

酚醛樹脂原料易得，成本低廉，力學強度高，性能穩定等優點。但是隨著工業的不斷發展，對高性能酚醛樹脂提出了新的要求，用純的酚醛樹脂已不能滿足要求。酚醛樹脂結構上的薄弱環節是酚羥基和亞甲基容易氧化，造成酚醛泡沫脆性大，粉化程度高等缺點。目前為止，已經有大量的材料被開發用於增韌酚醛樹脂，例如橡膠粒子、熱塑性彈性體、無機粒子、核殼粒子等，但對於超支化聚合物改性酚醛樹脂還鮮有研究。

橡椀酸二內酯是一種天然多酚化合物，屬於生物基超支化聚酯，存在於多種樹木（如橡樹和漆樹）的樹皮和果實中，同時外圍含有可反應的活性酚羥基，將其加入到酚醛樹脂體系中，其可以充當化學交聯點以及應力吸收點的作用，從而增韌增強酚醛樹脂，提升力學性能，更降低了樹脂中游離酚（醛）等小分子的含量，使產品更加環保。而且近年來天然植物資源的開發利用愈來愈受到人們的重視，環境保護成為重點話題，所以將天然聚合物加入到某些高分子合成與改性領域成為新的研究方向。目前將橡椀酸二內酯與酚醛樹脂共聚製備一種新型酚醛發泡樹脂還未見報導。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，該方法是用資源豐富且價格低廉橡椀酸二內酯在合成酚醛樹脂階段代替一部分苯酚，橡椀酸二內酯屬於生物基超支化聚酯，同時外圍含有可反應的活性酚羥基，將其加入到酚醛樹脂體系中，其可以充當化學交聯點以及應力吸收點的作用，從而增韌增強酚醛樹脂，提升力學性能。發泡後製備的泡沫板泡孔均勻，閉孔率高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，該方法具有如下反應：

式I。

所述的一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，所述製備方法包括以下步驟：

將定量的酚類化合物、橡椀酸二內酯、催化劑依次加到約 60~80℃反應釜中，然後將定量的醛類化合物在一定時間內分批加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30-60min，以 1～5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至80~100℃，恆溫攪拌1.5-2.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂。

所述的一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，所述酚類化合物選自苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、雙酚 A、間苯二酚、丙基苯酚、乙基苯酚與腰果酚中的一種或多種。

所述的一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，所述醛類化合物為甲醛、乙醛、丁醛、聚甲醛與糠醛中的一種或多種。

所述一種橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂製備方法，所述催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀等強鹼物質中的一種或多種。

本發明的優點與效果是：

(1) 本發明首次將橡椀酸二內酯通過一定的反應加入到酚醛樹脂配方中製備橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂，利用橡椀酸二內酯資源豐富的特點，為改性酚醛樹脂的製備提供新的思路。

（2）本發明提供的橡椀酸二內酯共聚酚醛發泡樹脂，粘度適中，橡椀酸二內酯屬於生物基超支化聚酯，同時外圍含有可反應的活性酚羥基，將其加入到酚醛樹脂體系中，其可以充當化學交聯點以及應力吸收點的作用，從而增韌增強酚醛樹脂，提升力學性能。發泡後製備的泡沫板泡孔均勻，閉孔率高。

（3）本發明方法的工藝簡單，綠色環保，生產成本低，可以成為工業化生產改性酚醛樹脂材料的一種新技術。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細說明。

實施例 1

將80g的苯酚溶液、20g橡椀酸二內酯，2g氫氧化鈉溶液依次加到約 65℃反應釜中，然後將65g多聚甲醛在半小時內分3次加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30min，以 5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至90℃，恆溫攪拌1.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂。

實施例 2

將85g的苯酚溶液、15g橡椀酸二內酯，2g氫氧化鈉溶液依次加到約 65℃反應釜中，然後將65g多聚甲醛在半小時內分3次加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30min，以 5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至90℃，恆溫攪拌1.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂。

實施例 3

將90g的苯酚溶液、10g橡椀酸二內酯，2g氫氧化鈉溶液依次加到約 65℃反應釜中，然後將65g多聚甲醛在半小時內分3次加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30min，以 5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至90℃，恆溫攪拌1.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂。

實施例 4

將95g的苯酚溶液、5g橡椀酸二內酯，2g氫氧化鈉溶液依次加到約 65℃反應釜中，然後將65g多聚甲醛在半小時內分3次加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30min，以 5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至90℃，恆溫攪拌1.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂。

對比例

將100g的苯酚溶液、2g氫氧化鈉溶液依次加到約 65℃反應釜中，然後將65g多聚甲醛在半小時內分3次加入到反應釜中，高速攪拌使混合均勻，反應30min，以 5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至90℃，恆溫攪拌1.5h後冷卻至室溫，用醋酸中和樹脂液中性，然後減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出，得粘稠液體為酚醛樹脂。

本發明實施例所製備的橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂與普通酚醛樹脂的性能對比如下表：

由以上實施例可知，本發明的橡椀酸二內酯共聚酚醛樹脂粘度適中、泡沫閉孔率提高、彎曲強度好。這是由於橡椀酸二內酯屬於生物基超支化聚酯，同時外圍含有可反應的活性酚羥基，將其加入到酚醛樹脂體系中，其可以充當化學交聯點以及應力吸收點的作用，從而增韌增強酚醛樹脂，提升力學性能。發泡後製備的泡沫板泡孔均勻，閉孔率高。

上面結合具體實施例對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍內。