一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，由以下重量份的組分制備而成：苯酚100～150份；甲醛40～60份；催化劑0.5～3份；環氧樹酯10～20份。本發明還公開了該酚醛樹脂粘結劑的制備方法。本發明以環氧樹脂為改性劑，增長了酚醛樹脂的鏈段，降低了固化產物的交聯密度，使酚醛樹脂的柔韌性增加。本發明的酚醛樹脂粘結劑能與10倍以上的水混溶，粘結劑中所含有的游離苯酚和甲醛低，保證了生產與使用板材時的環保問題。
【專利說明】[0001] 一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑及其制備方法
【技術領域】
[0002] 本發明一方面涉及一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，本發明另一方面還涉及該酚醛 樹脂粘結劑的制備方法。
【背景技術】
[0003] -般由酚類化合物與醛類化合物縮聚而成的樹脂稱為酚醛樹脂，其中以苯酚與甲 醛縮聚而得到的酚醛樹脂最為重要，作為三大熱固性樹脂之一，應用很廣產量大。
[0004] 酚醛樹脂及其塑料雖是一種有近百年歷史的老品種，但由于其耐熱性好、機械強 度高、電絕緣性和耐高溫蠕變性優良，價格低廉以及成型加工性好，特別是其具有良好阻燃 性，很少產生有害氣體，使用此合成材料得到進一步發展，可應用在塑料和復合材料、膠粘 齊IJ、涂料和纖維各個領域。但是酚醛樹脂結構上的薄弱環節是酚羥基和亞甲基容易氧化，使 其耐熱性受到影響。隨著工業的不斷發展，特別是各種車輛和機械使用工況條件及航空、航 天和其他國防尖端技術的發展，對高性能摩擦材料提出了新的要求，如較高的熱分解溫度、 良好的熱恢復性能、足夠的摩擦系數、較好的耐磨性能及較低的噪音等。酚醛樹脂作為摩擦 材料用于高級轎車、摩托車剎車片和離合器片的基材，均不能滿足要求。傳統未改性的酚醛 樹脂脆性大，韌性差，耐熱性不足，限制了許多工業的開發應用。
[0005] 為改善酚醛樹脂的物理性能，需對其進行改性，如橡膠改性酚醛樹脂：多選用大分 子丁腈、丁苯、天然橡膠對酚醛樹脂增韌，但在固化過程中可能發生橡膠與樹脂間的接枝反 應，增韌效果除與酚醛橡膠間化學反應程有關外，與兩組分的相容性、共混物形態結構、共 混比例等都有關系。又如熱塑性樹脂改性酚醛樹脂：采用的熱塑性樹脂主要有聚乙烯醇、聚 乙烯醇縮醛、聚酰胺、聚苯醚等，其中，聚乙烯醇改性酚醛樹脂粘接力較大，在摩擦材料配方 中用量可相應減少。采用聚酰胺增韌酚醛樹脂用于摩擦材料的制造已獲得良好的效果，聚 酰胺分子中含有酰胺基，可以與酚醛樹脂中的羥甲基發生化學反應。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是提供一種能提高耐熱性和韌性的酚醛樹脂粘結劑。 本發明還提供該酚醛樹脂粘結劑的制備方法。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明釆用的技術方案為： 一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，由以下重量份的組分制備而成： 苯酚 100?150份； 甲醛 40?60份； 催化劑 0. 5?3份； 環氧樹酯10?20份。
[0008] 上述的催化劑為堿金屬或堿土金屬氫氧化物。
[0009] 上述的催化劑為胺類化合物。
[0010] 更進一步地，上述的催化劑為胺類、堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物(如氧化 鋅、氧化鈣）的二種以上。
[0011] 本發明還提供了該無甲醛的酚醛樹脂粘結劑的制備方法，包括以下步驟：稱取苯 酚100?150重量份、甲醛40?60重量份、催化劑0. 5?3重量份和環氧樹酯10?20重量 份裝入由冷凝管、攪拌器、溫度計和三口燒瓶組成的反應體系水浴加溫，40°C -60°C -80°C 分段升溫，反應超過90min后，每隔30min測量一次凝膠時間，待凝膠時間進入到120 s的 范圍內后，每隔l〇-15min測定一次凝膠時間，待凝膠時間范圍進入到70-90 s的范圍內后， 立即停止加熱，并用冷水淋洗三口燒瓶，取出反應產物即可。
[0012] 與現有技術相比，本發明的有益效果為： 本發明以環氧樹脂為改性劑，增長了酚醛樹脂的鏈段，降低了固化產物的交聯密度，使 酚醛樹脂的柔韌性增加，也改善了酚醛樹脂的粘接性，改進后酚醛樹脂的機械強度也得到 了提高。同時，本發明的酚醛樹脂粘結劑能與10倍以上的水混溶，粘結劑中所含有的游離 苯酚和甲醛低，保證了生產與使用板材時的環保問題。
【具體實施方式】
[0013] 實施例1 一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，由以下重量份的組分制備而成：苯酚 100份；甲 醛40份；催化劑(六次甲基四胺：氧化鋅=4 :10) 1份；環氧樹酯15份。
[0014] 酚醛樹脂粘結劑的制備方法：稱取苯酚100重量份、甲醛40重量份、催化劑1重量 份和環氧樹酯15重量份裝入由冷凝管、攪拌器、溫度計和三口燒瓶組成的反應體系水浴加 溫，40°C -60°C -80°C分段升溫，反應超過90min后，每隔30min測量一次凝膠時間，待凝膠 時間進入到120 s的范圍內后，每隔10-15min測定一次凝膠時間，待凝膠時間范圍進入到 70-90 s的范圍內后，立即停止加熱，并用冷水淋洗三口燒瓶，取出紅棕色的反應產物即可。
[0015] 將上述制得的酚醛樹脂粘結劑按國家標準GBPT 14074. 13-3規定的方法測定游 離酚含量：游離酚含量為8. 8%。
[0016] 再按按國家標準GB/T 14074. 6-93規定的方法進行水混合性測定：12ml。
[0017] 實施例2 一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，由以下重量份的組分制備而成：苯酚 100份；甲 醛60份；催化劑(六次甲基四胺：氫氧化鈉=4 :10) 1份；環氧樹酯20份。
[0018] 酚醛樹脂粘結劑的制備方法：稱取苯100重量份、甲醛60重量份、催化劑1重量 份和環氧樹酯20重量份裝入由冷凝管、攪拌器、溫度計和三口燒瓶組成的反應體系水浴加 溫，40°C -60°C -80°C分段升溫，反應超過90min后，每隔30min測量一次凝膠時間，待凝膠 時間進入到120 s的范圍內后，每隔10-15min測定一次凝膠時間，待凝膠時間范圍進入到 70-90 s的范圍內后，立即停止加熱，并用冷水淋洗三口燒瓶，取出紅棕色的反應產物即可。
[0019] 將上述制得的酚醛樹脂粘結劑按國家標準GBPT 14074. 13-3規定的方法測定游 離酚含量：游離酚含量為9. 8%。
[0020] 再按按國家標準GB/T 14074. 6-93規定的方法進行水混合性測定：14ml。
[0021] 實施例3
【權利要求】
1. 一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，其特征在于，由以下重量份的組分制備而成： 苯酚 100?150份； 甲醛 40?60份； 催化劑 0. 5?3份； 環氧樹酯10?20份。
2. 根據權利要求1所述的一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，其特征在于，所述的催化劑 為堿金屬或堿土金屬氫氧化物。
3. 根據權利要求1所述的一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，其特征在于，所述的催化劑 為胺類化合物。
4. 根據權利要求1所述的一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑，其特征在于，所述的催化劑 為胺類、堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物的二種以上。
5. -種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：稱取苯 酚100?150重量份、甲醛40?60重量份、催化劑0. 5?3重量份和環氧樹酯10? 20重量份裝入由冷凝管、攪拌器、溫度計和三口燒瓶組成的反應體系，以水浴方式加溫， 40°C _60°C _80°C分段升溫，反應超過90min后，每隔30min測量一次凝膠時間，待凝膠時間 進入到120 s的范圍內后，每隔10-15min測定一次凝膠時間，待凝膠時間范圍進入到70-90 s的范圍內后，立即停止加熱，并用冷水淋洗三口燒瓶，取出反應產物即可。
6. 根據權利要求5所述的一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑的制備方法，所述的催化劑為 胺類和堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物的混合物。
7. 根據權利要求5所述的一種無甲醛的酚醛樹脂粘結劑的制備方法，所述的催化劑為 六次甲基四胺和氫氧化鈉或氧化鋅的混合物。
【文檔編號】C09J161/14GK104059580SQ201310094453
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月24日 優先權日:2013年3月24日
【發明者】張婷婷 申請人:合肥安諾新型建材有限公司