本發(fā)明涉及一種發(fā)泡樹脂及其制備方法,特別是涉及一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂及其制備方法。
背景技術(shù):
酚醛泡沫塑料是近些年發(fā)展起來的一類新型泡沫塑料,酚醛泡沫相對(duì)聚氨酯泡沫,聚苯乙烯泡沫在耐高溫方面有明顯優(yōu)勢,阻燃效果好,在明火條件下不滴落、不燃燒,但是其脆性大、易粉化,使得運(yùn)輸和施工都有一定的難度,限制其應(yīng)用。
腰果酚主要成分是單羥基酚,一般在其間位上帶有一個(gè)含1-3個(gè)雙鍵的C15長鏈烯,因此腰果酚既有酚類化合物的特性,又有脂肪類化合物的柔韌性以及不飽和化合物的可聚合性。腰果酚在酚醛樹脂中的應(yīng)用已有不少報(bào)道。腰果酚可以與甲醛、苯酚一起反應(yīng)生成改性酚醛樹脂,同時(shí)又可以進(jìn)行加成聚合、氧化聚合、熱聚合等。美國專利US1819416 以腰果殼液為添加劑制備了用于電絕緣的橡膠組合物,從而賦予橡膠腰果酚固有的功能特性,提高了橡膠的耐濕性。專利CN105330799A采用腰果酚、苯酚和甲醛在酸性條件下反應(yīng),然后進(jìn)行水洗,水洗后加入樹脂分散劑,之后加入剩余的甲醛和三聚氰胺在堿性條件下制備了改性酚醛樹脂。這些專利介紹的改性樹脂其耐化學(xué)性、拉伸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度都得到了很大的改善,但腰果酚的引入也降低了樹脂的耐熱性能。因此,制備出一種力學(xué)性能優(yōu)異又兼具耐熱性能的新型腰果酚甲醛樹脂十分必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂及其制備方法,本發(fā)明在制備的新型發(fā)泡樹脂的結(jié)構(gòu)中既引入腰果酚長鏈稀側(cè)基,又引入分子基團(tuán)較大的苊式多苯基結(jié)構(gòu),使合成的聚合物樹脂具有耐高溫性和熱氧化穩(wěn)定性。從而在克服了現(xiàn)有技術(shù)酚醛樹脂存在的脆性的缺陷的同時(shí),提高了酚醛樹脂的耐高溫性能。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂,所述樹脂具有如下結(jié)構(gòu):
式I
所述的一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂,所述的苊式多苯基結(jié)構(gòu)所用試劑為苊式四苯基環(huán)戊二烯酮。
式II
所述的一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂,所述酚類化合物為腰果酚,桐油含有不飽和鍵酚類化合物中的一種或多種。
所述的一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂,所述醛類化合物選自甲醛、乙醛、聚甲醛中的一種或多種。
所述一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂,所述催化劑為氫氧化鈉,氫氧化鉀強(qiáng)堿性溶液中的一種或多種。
一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
將腰果酚、催化劑、醛類化合物依次加到約60~80℃反應(yīng)釜中反應(yīng),再加入苊式四苯基環(huán)戊二烯酮,高速攪拌使混合均勻,通 N 2保護(hù),以 1~5℃ /min 的升溫速度緩慢升溫至80~100℃,恒溫?cái)嚢?.5-2.5h后冷卻至室溫,用醋酸中和樹脂液中性,然后減壓蒸除體系中的小分子直至無液體排出,得粘稠液體即為一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
本發(fā)明公開了一種苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂及其制備方法,該發(fā)泡樹脂結(jié)構(gòu)中既包括腰果酚柔性碳長鏈側(cè)基,又含有分子基團(tuán)較大的苊式多苯基結(jié)構(gòu),從而在克服了現(xiàn)有技術(shù)酚醛樹脂存在的脆性的缺陷的同時(shí),提高了酚醛樹脂的耐高溫性能和熱氧化穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例 1
將100g腰果酚苯酚溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液1g加入到60℃的三口燒瓶中,混合均勻后,反應(yīng)5min,然后稱量65g多聚甲醛于燒瓶中,反應(yīng)1h后,再加入5g苊式四苯基環(huán)戊二烯酮,高速攪拌使混合均勻,通 N2保護(hù),以3℃/min 的升溫速度緩慢升溫至90℃,恒溫?cái)嚢?.5后冷卻至室溫。用醋酸中和樹脂為中性,得到苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂。
實(shí)施例 2
將100g腰果酚苯酚溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液1g加入到60℃的三口燒瓶中,混合均勻后,反應(yīng)5min,然后稱量65g多聚甲醛于燒瓶中,反應(yīng)1h后,再加入10g苊式四苯基環(huán)戊二烯酮,高速攪拌使混合均勻,通 N2保護(hù),以3℃/min 的升溫速度緩慢升溫至90℃,恒溫?cái)嚢?.5后冷卻至室溫。用醋酸中和樹脂為中性,得到苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂
實(shí)施例 3
將100g腰果酚苯酚溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液1g加入到60℃的三口燒瓶中,混合均勻后,反應(yīng)5min,然后稱量65g多聚甲醛于燒瓶中,反應(yīng)1h后,再加入15g苊式四苯基環(huán)戊二烯酮,高速攪拌使混合均勻,通 N2保護(hù),以3℃/min 的升溫速度緩慢升溫至90℃,恒溫?cái)嚢?.5后冷卻至室溫。用醋酸中和樹脂為中性,得到苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂
實(shí)施例 4
將100g腰果酚苯酚溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液1g加入到60℃的三口燒瓶中,混合均勻后,反應(yīng)5min,然后稱量65g多聚甲醛于燒瓶中,反應(yīng)1h后,再加入20g苊式四苯基環(huán)戊二烯酮,高速攪拌使混合均勻,通 N2保護(hù),以3℃/min 的升溫速度緩慢升溫至90℃,恒溫?cái)嚢?.5后冷卻至室溫。用醋酸中和樹脂為中性,得到苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂。
對(duì)比例
將100g苯酚溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液1g加入到60℃的三口燒瓶中,混合均勻后,反應(yīng)5min,然后稱量65g多聚甲醛于燒瓶中,反應(yīng)1h后,再以3℃/min 的升溫速度緩慢升溫至90℃,恒溫?cái)嚢?.5后冷卻至室溫。用醋酸中和樹脂為中性,得到基礎(chǔ)酚醛發(fā)泡樹脂。
本發(fā)明實(shí)施例所制備的菲式多苯基稠環(huán)共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂與普通酚醛樹脂的性能對(duì)比如下表:
由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明的苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂既包括腰果酚側(cè)基,又含有苊式多苯基結(jié)構(gòu),從而在克服了現(xiàn)有技術(shù)酚醛樹脂存在的脆性的缺陷的同時(shí),提高了酚醛樹脂的耐高溫性能。因此,本發(fā)明提供的苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂在保證了酚醛樹脂耐韌性和機(jī)械性能的同時(shí),還提高了酚醛樹脂的柔性和抗沖擊性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明提供的菲式多苯基稠環(huán)共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂的彎曲強(qiáng)度達(dá)到22.53MPa,沖擊強(qiáng)度達(dá)到6.86KJ/m2,熱重分析顯示所述苊式多苯基共聚腰果酚甲醛發(fā)泡樹脂具有較高的耐高溫性能。
上面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述,顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制,只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn),或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的,均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。