CN103709348A - 一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法 - Google Patents
一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明介绍了一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法，该方法包括采用如下原料和步骤：(1)配备原料：苯酚、工业固体甲醛、氢氧化钠、蒸馏水、硼酸、二甲基聚硅氧烷。(2)将苯酚、氢氧化钠，蒸馏水投入反应釜中混合搅拌；(3)加入工业固体甲醛，四次加完；(4)投入硼酸，回流混合，脱水；（5）加入二甲基聚硅氧烷；（6）降温至60℃出料。本方法生产的酚醛树脂，1、比未改性的酚醛树脂的耐温性增强。2、引入了键能较高的无机元素硅硼，使得热稳定性即抗烧蚀性能更好；同时，二甲基聚硅氧烷与酚醛树脂是一种镶段结构的共聚物，有利于提高热稳定性。
Description
技术领域
本发明属于高分子有机化合物技术领域，涉及一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法。
背景技术
酚醛树脂是以酚类和醛类化合物缩聚而制得的树脂的统称，其原料易得，成本低廉，生产工艺和设备简单，成型产品具有良好的耐热性、耐寒性、尺寸稳定性、成型加工性、低烟雾性和阻燃性，广泛用于耐温抗烧蚀复合材料的树脂基体。
但是随着工业技术的进步，传统的酚醛树脂由于分子结构上的酚羟基和亚甲基容易氧化，使其耐热性能受到影响，而且酚醛树脂的延伸性低、脆性大，极大地限制了其在高性能材料中的应用。为提高酚醛树脂的性能，扩大其使用范围，国内酚醛树脂行业对酚醛树脂的改性开展了大量研究工作，因此，如何提高酚醛树脂的耐热性和韧性是酚醛树脂改性研究亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对酚醛树脂结构中酚核和亚甲基对热氧敏感易造成酚醛树脂降解的缺陷，从分子结构着手，合成出一种改进的抗烧蚀耐温酚醛树脂。
本发明的技术方案是，提供一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法，该方法包括采用如下原料和工艺步骤：
(1)、按下述重量比配备原料：
(2)、将步骤(1)所备重量份的苯酚、氢氧化钠，蒸馏水投入反应釜中混合搅拌；
(3)、控制上述反应釜的釜内温度在75～85℃范围，每隔10分钟加入四分之一重量份的步骤(1)所备工业固体甲醛，四次加完；
(4)、控制上述反应釜的釜内温度在95～105℃范围并保持该温度60～70分钟，将步骤(1)所备重量份的硼酸投入反应釜中，回流混合20分钟，开启该反应釜的真空泵，减压蒸馏，脱水。
（5）、降温至80℃，停止脱水，加入步骤(1)所备重量份的二甲基聚硅氧烷，继续混合搅拌。升温至110℃，测定凝胶点。当凝胶时间达到80～110s，温度180℃时，结束混合搅拌。
（6）、降温至60℃，出料，得本发明的抗烧蚀耐温酚醛树脂产品成品。
本发明的有益效果是：
1、本方法生产的酚醛树脂是在普通的酚醛树脂结构中引入了硼硅元素，使强极性的酚羟基上的-H（氢键）被步骤(4)中的B-O键（硼氧键）和步骤（5）中的Si-O键（硅氧键）部分取代，在一定程度上钝化了苯环的活性，因此，比未改性的酚醛树脂需要更高的固化温度，由此而来，所得酚醛树脂的耐温性增强。
2、本方法生产的酚醛树脂引入了键能较高的无机元素硅硼，使得酚醛树脂的热稳定性即抗烧蚀性能更好；同时，二甲基聚硅氧烷与酚醛树脂是一种镶段结构的共聚物，有利于提高酚醛树脂的热稳定性。
具体实施方式：
实施例1：
(1)、取苯酚350㎏、工业固体甲醛175㎏、氢氧化钠1.5㎏、蒸馏水80㎏、硼酸14㎏、二甲基聚硅氧烷21㎏。
(2)、将步骤(1)所备重量份的苯酚、氢氧化钠，蒸馏水投入反应釜中混合搅拌；
(3)、控制上述反应釜的釜内温度在75～85℃范围，每隔10分钟加入四分之一重量份的步骤(1)所备工业固体甲醛，四次加完；
(4)、控制上述反应釜的釜内温度在95～105℃范围并保持该温度60分钟，将步骤(1)所备重量份的硼酸投入反应釜中，回流混合20分钟，开启该反应釜的真空泵，减压蒸馏，脱水；
（5）、降温至80℃，停止脱水，加入步骤(1)所备重量份的二甲基聚硅氧烷，继续混合搅拌。升温至110℃，测定凝胶点。当凝胶时间达到80～110s，温度180℃时，结束混合搅拌。
（6）、降温至60℃，出料，得抗烧蚀耐温酚醛树脂成品。
实施例2：
(1)、取苯酚400㎏、工业固体甲醛225㎏、氢氧化钠2㎏、蒸馏水150㎏、硼酸16㎏、二甲基聚硅氧烷24㎏；
步骤(2)～(3)同实施例1；
(4)、控制上述反应釜的釜内温度在95～105℃范围并保持该温度70分钟，将步骤(1)所备重量份的硼酸投入反应釜中，回流混合20分钟，开启该反应釜的真空泵，减压蒸馏，脱水；
步骤(5)～(6)同实施例1。
Claims (1)
1.一种抗烧蚀耐温酚醛树脂的生产方法，该方法包括采用如下原料和步骤：
(1)、按下述重量比配备原料：
(2)、将步骤(1)所备重量份的苯酚、氢氧化钠，蒸馏水投入反应釜中混合搅拌；
(3)、控制上述反应釜的釜内温度在75～85℃范围，每隔10分钟加入四分之一重量份的步骤(1)所备工业固体甲醛，四次加完；
(4)、控制上述反应釜的釜内温度在95～105℃范围并保持该温度60～70分钟，将步骤(1)所备重量份的硼酸投入反应釜中，回流混合20分钟，开启该反应釜的真空泵，减压蒸馏，脱水；
（5）、降温至80℃，停止脱水，加入步骤(1)所备重量份的二甲基聚硅氧烷，继续混合搅拌；升温至110℃，测定凝胶点，当凝胶时间达到80～110s，温度180℃时，结束混合搅拌；
（6）、降温至60℃，出料，得抗烧蚀耐温酚醛树脂成品。
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