專利名稱：一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸浮法合成酚醛樹脂的方法。
背景技術(shù)：
酚醛樹脂是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成樹脂，迄今已有近百年的歷史。它原料易得， 成本低廉，經(jīng)固化后的產(chǎn)品具有良好的耐熱性能和力學(xué)性能，且性能穩(wěn)定。因此，酚醛樹 脂在汽車、電子、電氣、交通、軍事等許多領(lǐng)域逐步取代了工程塑料和一些金屬及合金材 料而占據(jù)主導(dǎo)地位，獲得廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的甲醛水溶液法合成酚醛樹脂的固體含量一般 為50% 55%，脫水或干燥工序不僅產(chǎn)生大量含酚、酸、醇的廢水，而且增加了生產(chǎn)能耗， 降低勞動(dòng)效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均每生產(chǎn)1噸酚醛樹脂產(chǎn)生廢水650 900千克左右，造成嚴(yán)重 的環(huán)境污染。
懸浮法酚醛樹脂是國外70年代開發(fā)的新技術(shù)，對(duì)于懸浮法酚醛樹脂的制備及應(yīng)用，國 外進(jìn)行了不少研究，1978年美國Union Carbide公司實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)340 450t熱固性酚醛樹脂 的生產(chǎn)。懸浮法是整個(gè)反應(yīng)過程是在低粘度介質(zhì)水中進(jìn)行的，因此排除了一般本體聚合過 程中的散熱問題。而懸浮法通常用于熱固性酚醛樹脂的合成，國內(nèi)外對(duì)懸浮法合成熱塑性 酚醛樹脂報(bào)道不多，且合成的相對(duì)分子量都比較低， 一般為1000。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，該方法合成的產(chǎn)品具 有高分子量、高耐熱性和高韌性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合 成方法，它包括如下步驟-
1)原料的選取各原料的重量份配比是
水 50-250，
苯酚 90-160，
甲醛溶液 60-120，
六次甲基四胺 15-35，
阿拉伯樹膠粉 3-10，
氫氧化鋁粉末 2-8，
按重量份配比選取水、苯酚、甲醛溶液、六次甲基四胺、阿拉伯樹膠粉和氫氧化鋁粉 末，甲醛溶液的質(zhì)量濃度為34-37%，備用；
2) 取水總重量0-60%的水與苯酚、甲醛溶液加入到攪拌著的反應(yīng)容器中，加入酸溶液 調(diào)節(jié)pH值至2-5，然后將反應(yīng)容器內(nèi)溫度升到85-95'C，反應(yīng)3-5小時(shí)；其中，所述的酸溶
液為醋酸、鹽酸、草酸中的一種；
3) 向反應(yīng)容器內(nèi)加入阿拉伯樹膠粉總重量5-15%的阿拉伯樹膠粉和六次甲基四胺總重 量量15-25%的六次甲基四胺，反應(yīng)0.5-1.5個(gè)小時(shí)后將剩余的阿拉伯樹膠粉、氫氧化鋁粉末 和經(jīng)步驟2)后水的余量的50%水混合均勻，加入反應(yīng)容器中；5-30分鐘后將剩余的六次
甲基四胺溶解于步驟2)剩余水量50%的水中并加入到反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)25-40分鐘，停止 加熱，將反應(yīng)器到降室溫，得到反應(yīng)生成的物料；
4)將反應(yīng)生成的物料經(jīng)水洗、過濾、干燥，即得到高分子量熱塑性酚醛樹脂。
本發(fā)明的有益效果是
1、 采用懸浮法使用阿拉伯樹膠粉和氫氧化鋁粉末復(fù)配作為分散劑合成熱塑性酚醛樹 脂，它克服了傳統(tǒng)的本體法散熱不均的問題。
2、 在反應(yīng)過程中分批加入水、阿拉伯樹膠粉、六次甲基四胺，易分散，因此反應(yīng)更充 分，同時(shí)制得的高分子量熱塑性酚醛樹脂的粒徑可以控制。
3、 本發(fā)明得到的黃色粉末顆粒狀的高分子量熱塑性酚醛樹脂是一般酚醛樹脂相對(duì)分子 量(約1000)的十多倍以上，最高可以達(dá)到2萬。同時(shí)它克服傳統(tǒng)酚醛樹脂在200'C以上 高溫下使用性能差的缺點(diǎn)，其耐熱和耐久性能有相應(yīng)的提升，使該酚醛樹脂有更好的使用 性能。
4、 本發(fā)明工藝簡單，成本低廉。工藝性能良好，能獲得優(yōu)異的粉體流動(dòng)性，能采用注 射成型方法，制得形狀多樣、不易于進(jìn)行切削加工的制品，也可以作為研磨材料、摩阻材 料的粘合劑及酚醛樹脂泡沫材料使用。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明 的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，它包括如下步驟
1) 、原料的選取水200克，六次甲基四胺25克，阿拉伯樹膠粉5.5克，5克氫氧化 鋁粉末，135克苯酚，37wty。甲醛溶液80克。
2) 取苯酚135克，水100克，37wt。/。甲醛溶液80克，用質(zhì)量濃度為36%的醋酸調(diào)節(jié) pH值為4.5，加入到攪拌著的三口燒瓶中，95。C水浴加熱，反應(yīng)3.5個(gè)小時(shí)；
3) 然后將5克六次甲基四胺和0.5克阿拉伯樹膠粉加入三口燒瓶中，反應(yīng)1小時(shí)后將 5克阿拉伯樹膠粉和5克氫氧化鋁粉末溶解于50克水中并加入到三口燒瓶中攪拌均勻，再 在5分鐘后將20克六次甲基四胺溶解于50克水中并將其加入到三口燒瓶中進(jìn)行反應(yīng)；30 分鐘停止加熱后，以虹吸法除去加熱水，待三口燒瓶內(nèi)溫度下降到5(TC后收料，洗滌、過 濾、烘干后得到黃色粉末的高分子量熱塑性酚醛樹脂。
實(shí)施例2:
一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，它包括如下步驟
1) 、原料的選取水190克，六次甲基四胺25克，阿拉伯樹膠粉5.63克，5克氫氧化 鋁粉末，125克苯酚，37wt。/。甲醛溶液IOO克。
2) 取苯酚125克，水110克，37wt。/。甲醛溶液100克，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸調(diào)節(jié)pH 值為2.5，加入到攪拌著的三口燒瓶中，93。C水浴加熱，反應(yīng)4個(gè)小時(shí)；
3) 然后將5克六次甲基四胺和0.63克阿拉伯樹膠粉加入三口燒瓶中，反應(yīng)1小時(shí)后將 5克阿拉伯樹膠粉和5克氫氧化鋁粉末溶解于40克水中并加入到三口燒瓶中攪拌均勻，再 在5分鐘后將20克六次甲基四胺溶解于40克水中并將其加入到三口燒瓶中進(jìn)行反應(yīng)；30 分鐘后停止加熱后，以虹吸法除去加熱水，待三口燒瓶內(nèi)溫度下降到50'C后收料，洗滌、
過濾、烘干后得到黃色粉末的高分子量熱塑性酚醛樹脂。 實(shí)施例3:
一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，它包括如下步驟
1)、原料的選取水180克，六次甲基四胺25克，阿拉伯樹膠粉6.1克，4克氫氧化 鋁粉末，105克苯酚，37wty。甲醛溶液IIO克。
取苯酚105克，水80克，37wty。甲醛溶液IIO克，用草酸調(diào)節(jié)pH值為4，加入到攪拌 著的三口燒瓶中，9(TC水浴加熱，反應(yīng)5個(gè)小時(shí)；
3) 然后將5克六次甲基四胺和0.65克阿拉伯樹膠粉加入三口燒瓶中，反應(yīng)1小時(shí)后將 5.45克阿拉伯樹膠粉和4克氫氧化鋁粉末溶解于50克水中并加入到三口燒瓶中攪拌均勻， 再在5分鐘后將20克六次甲基四胺溶解于50克水中并將其加入到三口燒瓶中進(jìn)行反應(yīng)； 35分鐘停止加熱后，以虹吸法除去加熱水，待三口燒瓶內(nèi)溫度下降到5(TC后收料，洗滌、 過濾、烘干后得到黃色粉末的高分子量熱塑性酚醛樹脂。
實(shí)施例4:
一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，它包括如下步驟
1) 原料的選取水50克，苯酚90克，甲醛溶液60克，六次甲基四胺15克，阿拉
伯樹膠粉3克，氫氧化鋁粉末2克；甲醛溶液的質(zhì)量濃度為34%，備用；
2) 90克苯酚、60克甲醛溶液加入到攪拌著的反應(yīng)容器中，加入醋酸溶液調(diào)節(jié)pH值至 2，然后將反應(yīng)容器內(nèi)溫度升到85'C，反應(yīng)3小時(shí)；
3)向反應(yīng)容器內(nèi)加入0.15克的阿拉伯樹膠粉和2.25克的六次甲基四胺，反應(yīng)0.5個(gè)小時(shí) 后將剩余的阿拉伯樹膠粉(2.85克)、氫氧化鋁粉末和25克水混合均勻，加入反應(yīng)容器中； 5分鐘后將剩余的六次甲基四胺(12.75克)溶解于25克的水中并加入到反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng) 25分鐘，停止加熱，將反應(yīng)器到降室溫，得到反應(yīng)生成的物料；
4) 將反應(yīng)生成的物料經(jīng)水洗、過濾、干燥，即得到高分子量熱塑性酚醛樹脂。 實(shí)施例5:
一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，它包括如下步驟
1) 原料的選取水250克，苯酚160克，甲醛溶液120克，六次甲基四胺35克，阿 拉伯樹膠粉10克，氫氧化鋁粉末8克，甲醛溶液的質(zhì)量濃度為34%，備用；
2) 取水總重量4%的水(10克)與160克苯酚、120克甲醛溶液加入到攪拌著的反應(yīng) 容器中，加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至5，然后將反應(yīng)容器內(nèi)溫度升到95'C，反應(yīng)5小時(shí)；
3) 向反應(yīng)容器內(nèi)加入1.5克的阿拉伯樹膠粉和26.25克的六次甲基四胺，反應(yīng)1.5個(gè)小 時(shí)后將剩余的阿拉伯樹膠粉(8.5克)、氫氧化鋁粉末和120克水混合均勻，加入反應(yīng)容器 中；30分鐘后將剩余的六次甲基四胺(8.75克)溶解于120克的水中并加入到反應(yīng)容器內(nèi)， 反應(yīng)40分鐘，停止加熱，將反應(yīng)器到降室溫，得到反應(yīng)生成的物料；
4) 將反應(yīng)生成的物料經(jīng)水洗、過濾、干燥，即得到高分子量熱塑性酚醛樹脂。
權(quán)利要求
1.一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取各原料的重量份配比是水 50-250，苯酚90-160，甲醛溶液60-120，六次甲基四胺15-35，阿拉伯樹膠粉3-10，氫氧化鋁粉末2-8，按重量份配比選取水、苯酚、甲醛溶液、六次甲基四胺、阿拉伯樹膠粉和氫氧化鋁粉末，甲醛溶液的質(zhì)量濃度為34-37％，備用；2)取水總重量0-60％的水與苯酚、甲醛溶液加入到攪拌著的反應(yīng)容器中，加入酸溶液調(diào)節(jié)pH值至2-5，然后將反應(yīng)容器內(nèi)溫度升到85-95℃，反應(yīng)3-5小時(shí)；其中，所述的酸溶液為醋酸、鹽酸、草酸中的一種；3)向反應(yīng)容器內(nèi)加入阿拉伯樹膠粉總重量5-15％的阿拉伯樹膠粉和六次甲基四胺總重量量15-25％的六次甲基四胺，反應(yīng)0.5-1.5個(gè)小時(shí)后將剩余的阿拉伯樹膠粉、氫氧化鋁粉末和經(jīng)步驟2)后水的余量的50％水混合均勻，加入反應(yīng)容器中；5-30分鐘后將剩余的六次甲基四胺溶解于步驟2)剩余水量50％的水中并加入到反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)25-40分鐘，停止加熱，將反應(yīng)器到降室溫，得到反應(yīng)生成的物料；4)將反應(yīng)生成的物料經(jīng)水洗、過濾、干燥，即得到高分子量熱塑性酚醛樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種懸浮法合成酚醛樹脂的方法。一種高分子量熱塑性酚醛樹脂的合成方法，其特征在于它包括如下步驟1)原料的選取各原料的重量份配比水50-250，苯酚90-160，甲醛溶液60-120，六次甲基四胺15-35，阿拉伯樹膠粉3-10，氫氧化鋁粉末2-8，甲醛溶液的質(zhì)量濃度為37％；2)取部分水、苯酚、甲醛溶液加入到攪拌著的反應(yīng)容器中，調(diào)節(jié)pH值至2-5，溫度升到85-95℃，反應(yīng)3-5小時(shí)；3)加入部分阿拉伯樹膠粉和部分六次甲基四胺，反應(yīng)0.5-1.5個(gè)小時(shí)后加入剩余的阿拉伯樹膠粉、氫氧化鋁粉末和部分水混合均勻，5-30分鐘后將剩余的六次甲基四胺溶解于部分水中并加入到反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)25-40分鐘，停止加熱，將反應(yīng)器到降室溫；4)經(jīng)水洗、過濾、干燥，即得產(chǎn)品。該方法合成的產(chǎn)品具有高分子量、高耐熱性和高韌性；工藝簡單，成本低廉。
文檔編號(hào)C08G8/10GK101182368SQ20071016875
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者張聯(lián)盟, 勇 王, 雷 鄧, 邢凱華, 斌 陳 申請人:武漢理工大學(xué)