本發明涉及一種發泡樹脂,特別是涉及一種海松酸改性酚醛發泡樹脂。
背景技術:
純酚醛樹脂的酚羥基和亞甲基容易氧化,使耐熱性和耐氧化性受到影響,固化后的酚醛樹脂因芳核間僅由亞甲基相連而顯脆性。故利用各種方法對酚醛樹脂進行改性,已經成為了酚醛樹脂研究的核心內容。隨著常規化石資源的不斷利用,它們的儲量也在逐漸地減少,鑒于此,人類開始尋找這些資源的替代性能源。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,而對化工材料的應用更是以環保為重中之重,所以從植物中提取的化合物多被應用于改性化工產品。
我國是松香生產大國,松香年產量75萬噸左右,傳統生產的脂松香主要是馬尾松松香。我國脂松香中存在的海松酸型樹脂酸主要包括海松酸、異海松酸、山達海松酸等幾種同分異構體,是松香的重要組分。海松酸型樹脂酸作為一類特殊結構的二萜樹脂酸,其生物活性值得期待和進行深入研究。我國脂松香中存在的海松酸型樹脂酸主要包括海松酸、異海松酸、山達海松酸等幾種同分異構體,是松香的重要組分。迄今為止,松香的化學利用實際上主要針對樅酸型樹脂酸成分的化學特性而展開的,基本上沒有將海松酸型樹脂酸進行單獨考慮并加以有效的工業化利用的深入研究。
公開專利號為CN 104140510 A的發明專利申請,其公開了一種松香改性酚醛樹脂的制備方法,其松香改性酚醛樹脂粘度好,油溶性佳,軟化點高,適用于平板或凹版印刷油墨。
近30年來,國內外學者對海松酸型樹脂酸的生物活性及應用做了大量的研究工作,就其研究應用領域,主要集中在生物農藥和醫藥方面,本發明則將海松酸應用于改性酚醛樹脂發泡板上,生成一種新型熱固性酚醛樹脂。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種海松酸改性酚醛發泡樹脂,該樹脂在酚醛樹脂結構中引入芳環,因其鍵能較高,結構穩定,故所制得的酚醛泡沫韌性大大提高,且吸水率下降明顯,同時改善了酚醛泡沫的殘炭率等綜合性能。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種海松酸改性酚醛發泡樹脂,該發泡樹脂是由以下原料按重量份配比制成的:
酚醛樹脂 100份;
海松酸 80-95份;
催化劑 3-5份;
表面活性劑 2-6份;
發泡劑 8-10份;
固化劑 12-15份。
所述的一種海松酸改性酚醛發泡樹脂,該發泡樹脂
反應過程如下:
。
所述的海松酸改性酚醛發泡樹脂,所述催化劑為三氧化二鋁。。
所述的海松酸改性酚醛發泡樹脂,所述表面活性劑為吐溫-80、硅油中的至少一種。
所述的海松酸改性酚醛發泡樹脂,所述發泡劑為正戊烷、異戊烷中的至少一種。
所述的海松酸改性酚醛發泡樹脂,所述固化劑為對甲基苯磺酸、二甲苯磺酸、苯酚磺酸、苯磺酸中的一種或幾種硫酸中的一種或多種。
本發明的優點與效果是:
本發明通過引入海松酸改性酚醛樹脂,增加了芳基的含量,使改性泡沫的耐熱性、韌性均得到了提高,同時燃燒后的殘炭率及吸水率也得到了改善。所使用的海松酸為從植物中提取的無毒物質,降低了樹脂中有害物質的比例,更加環保。
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
將苯酚與多聚甲醛100:55的質量份數比加入到反應釜中,混合均勻后加入1質量份數氫氧化鈉,在恒溫水浴90℃下反應90min,得到可發性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、海松酸、三氧化二鋁按照100:80:3的質量份數比加入到三口燒瓶,充分攪拌均勻并升溫至140℃,繼續攪拌反應三小時后加入3質量份數的吐溫-80和8質量份數的正戊烷,經機械攪拌均勻后,得到海松酸改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min,在所制得的改性酚醛樹脂中加入12質量份數的甲基苯磺酸攪拌均勻,然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發泡45min~60min。冷卻后脫模得到海松酸改性酚醛泡沫。
實施例 2
將苯酚與多聚甲醛100:55的質量份數比加入到反應釜中,混合均勻后加入1質量份數氫氧化鈉,在恒溫水浴90℃下反應90min,得到可發性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、海松酸、三氧化二鋁按照100:85:3的質量份數比加入到三口燒瓶,充分攪拌均勻并升溫至140℃,繼續攪拌反應三小時后加入3質量份數的吐溫-80和8質量份數的正戊烷,經機械攪拌均勻后,得到海松酸改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min,在所制得的改性酚醛樹脂中加入12質量份數的甲基苯磺酸攪拌均勻,然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發泡45min~60min。冷卻后脫模得到海松酸改性酚醛泡沫。
實施例 3
將苯酚與多聚甲醛100:55的質量份數比加入到反應釜中,混合均勻后加入1質量份數氫氧化鈉,在恒溫水浴90℃下反應90min,得到可發性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、海松酸、三氧化二鋁按照100:90:4的質量份數比加入到三口燒瓶,充分攪拌均勻并升溫至140℃,繼續攪拌反應三小時后加入3質量份數的吐溫-80和8質量份數的正戊烷,經機械攪拌均勻后,得到海松酸改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min,在所制得的改性酚醛樹脂中加入12質量份數的甲基苯磺酸攪拌均勻,然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發泡45min~60min。冷卻后脫模得到海松酸改性酚醛泡沫。
實施例 4
將苯酚與多聚甲醛100:55的質量份數比加入到反應釜中,混合均勻后加入1質量份數氫氧化鈉,在恒溫水浴90℃下反應90min,得到可發性酚醛樹脂。將酚醛樹脂、海松酸、三氧化二鋁按照100:95:5的質量份數比加入到三口燒瓶,充分攪拌均勻并升溫至140℃,繼續攪拌反應三小時后加入3質量份數的吐溫-80和8質量份數的正戊烷,經機械攪拌均勻后,得到海松酸改性后的酚醛樹脂。將烘箱調制60℃預熱30min,在所制得的改性酚醛樹脂中加入12質量份數的甲基苯磺酸攪拌均勻,然后所制得的改性后的酚醛樹脂放入烘箱內發泡45min~60min。冷卻后脫模得到海松酸改性酚醛泡沫。
本發明實施例1至 4所制備的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的性能對比如下表:
由上表可見,海松酸改性后的酚醛泡沫的彎曲形變程度也大幅度增加,泡沫的彎曲形變比基礎泡沫提高了接近4倍,海松酸的引入不但提高了材料的韌性,同時也改善了泡沫質脆、易粉化的缺點。
海松酸改性的酚醛泡沫與普通酚醛泡沫的殘炭率結果比較可看出,引入海松酸使得改性后的酚醛泡沫比普通酚醛泡沫殘炭率提升了大約10個百分點。體積吸水率減少約5個百分點,且極限氧指數略有增加。
綜上所述,本發明由海松酸改性的酚醛樹脂,使酚醛泡沫韌性有很大改善,體積吸水率下降明顯,殘炭率、極限氧指數均有提高,產品的綜合性能得到了提升。
以上通過具體實施方式的描述對本發明作進一步說明,但這并非是對本發明的限制,本領域技術人員根據本發明的基本思想,可以做出各種修改或改進,但是只要不脫離本發明的基本思想,均在本發明的范圍之內。