本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種竹焦油樹脂基耐高溫樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著航空航天、能源、電子等領(lǐng)域的快速發(fā)展，性能優(yōu)異的耐高溫樹脂的應(yīng)用需求也日趨迫切而重要。
耐高膠黏劑主要有以硅酸鹽和磷酸鹽為主體的無機膠黏劑和以環(huán)氧、酚醛等為主的有機膠黏劑，無機膠黏劑在耐熱性方面表現(xiàn)優(yōu)異，但是粘結(jié)強度不高，脆性大等缺點沒有得到廣泛使用。有機膠黏劑低溫黏結(jié)性好，但溫度超過500℃會發(fā)生熱分解。所以，近年來更多的研究來改性耐高溫樹脂。
王繼剛等用B4C等填料改性的酚醛樹脂用于高溫條件下石墨材料的粘接，但不能在高溫有氧環(huán)境中使用且黏結(jié)強度不高。日本大谷杉郎等對被粘接材料表面預先進行等離子濺涂處理，再以COPNA樹脂為樹脂基體進行粘接，最后將粘結(jié)樣經(jīng)1000℃炭化處理，發(fā)現(xiàn)其粘接強度明顯高于其他部位。但是其粘接工藝和后處理過程非常復雜。
竹焦油含有大量芳香烴類化合物，可用作合成COPNA樹脂的原料。COPNA樹脂具有較好的耐高溫性能，且粘度大，經(jīng)過無機填料改性后的竹焦油基COPNA樹脂可以獲得優(yōu)異的耐高溫性和剪切強度，可實現(xiàn)竹焦油基COPNA在粘結(jié)劑方面的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了提出一種用竹焦油制備耐高溫樹脂的方法，該樹脂不僅粘接強度高，耐高溫性能好，而且開發(fā)了竹炭產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物竹焦油的實際應(yīng)用，具有可觀的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。
本發(fā)明涉及一種用竹焦油制備耐高溫樹脂的方法，首先用竹焦油合成出縮合多核芳烴樹脂，然后將合成的樹脂經(jīng)過無機填料改性，最后進行固化得到耐高溫樹脂。具體方法和步驟是：
步驟一:按質(zhì)量比1:1~5:1稱取竹焦油和交聯(lián)劑置于反應(yīng)器內(nèi)，加入質(zhì)量為竹焦油和交聯(lián)劑總質(zhì)量3~7%的質(zhì)子酸催化劑，在惰性氣體氮氣氣氛保護下加熱攪拌，反應(yīng)溫度為120~160℃，反應(yīng)3~6小時后，冷卻后得到B階縮合多環(huán)芳烴樹脂；
步驟二：按質(zhì)量比0.2：1~1：1稱取無機填料和B階縮合多環(huán)芳烴樹脂于反應(yīng)器內(nèi)，機械攪拌均勻后超聲處理0.5~1小時配成均勻膠黏劑；
步驟三：將制備的竹焦油基膠黏劑在80~120℃下固化2~3小時，再在220~280℃下固化2~3小時。
所述的竹焦油是竹子干餾或炭化的副產(chǎn)物。
所述交聯(lián)劑選自對苯二甲醇、甲醛、三聚甲醛中的一種。
所述催化劑選自對甲苯磺酸或硫酸。
所述無機填料選自碳化硼、二氧化硅、碳化硅、鋁粉中的至少一種。
本發(fā)明方法的優(yōu)點在于以生物質(zhì)焦油為原料實現(xiàn)了資源的有效利用，且原料來源廣泛價格低廉，制備過程工藝簡單。用竹焦油合成出縮合多核芳烴樹脂，經(jīng)過無機填料改性，用于耐高溫材料的膠接，耐高溫性能良好，即使在1000℃以上使用，仍能保持較高的剪切強度。
具體實施方式：
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
按質(zhì)量比2:1稱取50g竹焦油和25g交聯(lián)劑對苯二甲醇置于三口燒瓶中，攪拌均勻，按竹焦油和對苯二甲醇總質(zhì)量的5%加入3.75g催化劑對甲苯磺酸，在氮氣氣氛下，130℃反應(yīng)4小時，得到B階縮合多核芳烴樹脂。
按質(zhì)量比1:1稱取20gB階縮合多核芳烴樹脂和20gB4C置于燒杯中機械攪拌均勻，在超聲處理1小時。
采用刮涂的方式將無機填料填充的樹脂均勻涂抹在待粘氧化鋁陶瓷表面，粘接面積17.5mm×10mm，晾置 15～20min 后將其疊合。
將粘接試樣于干燥箱中在100℃和240℃下分別固化2小時。固化后將粘接試樣于馬弗爐里1000℃高溫處理2小時
用萬能試驗機對試樣進行測試，得到其粘結(jié)強度為23.196MPa。
實施例2
按質(zhì)量比2:1稱取50g竹焦油和25g交聯(lián)劑對苯二甲醇置于三口燒瓶中，攪拌均勻，按竹焦油和對苯二甲醇總質(zhì)量的5%加入3.75g催化劑對甲苯磺酸，在氮氣氣氛下，130℃反應(yīng)4小時，得到B階縮合多核芳烴樹脂。
按質(zhì)量比20:19:1稱取20gB階縮合多核芳烴樹脂，19gB4C和1g納米SiO2置于燒杯中機械攪拌均勻，在超聲處理1小時。
采用刮涂的方式將無機填料填充的樹脂均勻涂抹在待粘氧化鋁陶瓷表面，粘接面積17.5mm×10mm，晾置 15～20min 后將其疊合。
將粘接試樣于干燥箱中在100℃和240℃下分別固化2小時。固化后將粘接試樣于馬弗爐里1000℃高溫處理2小時。
用萬能試驗機對試樣進行測試，得到其粘結(jié)強度為49.5MPa。
以上已對本發(fā)明的較佳實施例進行了具體說明，但本發(fā)明并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。