一种新型水溶性酚醛树脂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型水溶性酚醛树脂，它由100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛为原料，在0.1～0.2重量份的碱性催化剂的作用下经缩合反应制备而成，所述水溶性酚醛树脂烘干后得到的固体物含量占原酚醛树脂重量的50-55％。本发明专利技术还提供了一种新型水溶性酚醛树脂的生产方法。本发明专利技术以常见的苯酚和甲醛为主要原料，在一定生产工艺条件下经缩合反应制成水溶性酚醛树脂。这种树脂具有良好的浸渍性能，可与水混合，具有水样的特性；它还具有良好的粘结性能，且生产成本较低；它的稳定性较好，常温下存放500小时也不会产生脱水现象。本发明专利技术中的生产工艺简单，便于生产者实现大规模生产，具有良好的生产前景和市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型水溶性酚醛树脂及其制备方法。
技术介绍
目前，公知的机动车用离合器摩擦片，通常是以合成橡胶、天然橡胶或一般改性的酚醛树脂为粘结剂，再以各种橡胶配合剂等材料为填充材料，用汽油或溶剂油为溶剂，通过制胶浆、浸渍、缠绕、热压成型等一系列工艺处理而制成的。但是由于离合器摩擦材料采用的橡胶粘结剂存在着“热衰退、热膨胀、热裂纹”等三热问题，使得此橡胶粘结剂不能完全满足机动车用离合器摩擦片的使用性能要求，而且用橡胶粘结剂制成的机动车用离合器摩擦片还存在使用寿命短等问题，同时随使用时间的增长，离合器摩擦片因摩擦性能会发生变化，摩擦系数降低，容易产生打滑，会影响机动车的行车安全。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新型水溶性酚醛树脂，用此新型水溶性酚醛树脂作为机动车用离合器摩擦片的粘结剂可以提高摩擦片的安全系数并使其生产成本降低。为此，本专利技术采用以下技术方案：它由100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛为原料，在0.1～0.2重量份的碱性催化剂的作用下经缩合反应制备而成，所述水溶性酚醛树脂烘干后得到的固体物含量占原酚醛树脂重量的50-55％。本专利技术还提供了一种新型水溶性酚醛树脂的生产方法，它采用以下技术方案：(1)将100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛准确称量后投入到反应容器中，再投入0.1～0.2重量份的碱性催化剂，开始加热并搅拌；(2)当物料加热温度达85℃后停止加热，继续搅拌，当物料温度达95℃时停止搅拌；(3)当温度达到98℃时物料开始沸腾进行激烈反应，此时开始计时直至物料反应液面不沸腾时，此过程需加热与搅拌同时进行，反应总用时间为40-45分；(4)停止加热。由于采用本专利技术的技术方案，本专利技术以常见的苯酚和甲醛为主要原料，在一定生产工艺条件下经缩合反应制成水溶性酚醛树脂。这种树脂具有良好的浸渍性能，可与水混合，具有水样的特性；它还具有良好的粘结性能，且生产成本较低；它的稳定性较好，常温下存放500小时也不会产生脱水现象。本专利技术涉及的水溶性酚醛树脂的生产方法所用的原料为行业中常用的原料，生产所用的量具和设备也是常见用具和设备，且本专利技术中的生产工艺简单，便于生产者实现大规模生产，具有良好的生产前景和市场应用前景。具体实施方式实施例1-->本专利技术的水溶性酚醛树脂是以苯酚、甲醛为主要原料，用氢氧化钠为催化剂，在严格的生产工艺条件下，经缩合反应而制成的。本专利技术的水溶性酚醛树脂的生产工艺是：(1)检查树脂生产使用的量具与生产装置设备，再将各种原材料经成份检验，准确称量100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛为原料，投入到树脂反应容器中，再投入0.1～0.2重量份的碱性催化剂，开始加热并搅拌。(2)当物料加热温度达85℃后停止加热，继续搅拌，当物料温度达95℃时还要停止搅拌。(3)注意当温度达到98℃物料开始沸腾进行激烈反应。开始计时，作好记录。在物料反应液面无沸腾现象，此时应需重新加热并进行搅拌，并一直维持反应物液面沸腾达到40-45分，即反应总用时间为40-45分。(4)停止加热，反应完成。整个反应的总时间要严格控制，反应时间不可过长，如时间过长则树脂粘度较大使得树脂不符合生产要求，还易出现脱水现象，造成树脂因不能水溶失去使用价值；而如果反应时间过短，则会出现树脂粘度太低，降低了粘结作用，使缠绕中出现掉胶形成废品。生产过程中根据不同配方要求，在树脂使用前，可加入不同重量的热水，一般加热水量为以酚计的4-5.5倍，水量少则制成胶浆粘度较大，制品生产困难；摩擦系数降低；水量加的多，则粘度过小，制品磨损较大。这是水性树脂生产需要的控制的一个极其重要的特性。在上述树脂的特定生产工艺条件下，采用不同用量比的苯酚和甲醛进行试验，结果如表1所示。表1：不同用量比的苯酚和甲醛生产的酚醛树脂的试验结果注：酚、醛用量重量比，一定要严格根椐制造工艺方法与选用设备确定。本实施例中的苯酚纯度为98.5％，甲醛纯度为37.3％。如表1所示，上述试验结果证明不同的酚、醛用量比制成的树脂性能差别较大。若甲醛用量多于115重量份，即甲醛用量多了，则反应不好控制，树脂出现脱水现象，粘性较大，不能溶于水，失去与水任意混合的特性；反之甲醛用量少于105重量份，此时甲醛用量少，树脂反应速度较慢，树脂的粘度降低，而其制品强度与耐热性也不好，同时生产工艺性能变差。根据水溶性酚醛树脂缠绕离合器面片生产新工艺的要求，根据我们选用的水溶性-->酚醛树脂生产工艺方法与使用的设备，最后确定生产水溶性酚醛树脂的配方，采用苯酚∶甲醛重量比为1∶1.05-1.15较好，苯酚∶甲醛的最优重量比在1∶1.12最合适。实施例2本专利技术按照实施例1的技术方案制成的水溶性酚醛树脂可与水相混合，具有水样的特性故称水溶性酚醛树脂。它与一般的酚醛树脂与水混合的特性存在很大不同之处。因一般液体酚醛树脂，均系属醇溶性的，它只能以醇类，如酒精或甲醇为最常用溶剂，或者先用酒精溶解后，再加少许水。所以酚醛树脂也称之为醇溶性酚醛树脂，它是不能单纯以水为溶剂的。这也是本专利技术水溶性酚醛树脂与通常酚醛树脂的主要区别之一。实施例3本专利技术按照实施例1的技术方案制成的水性树脂具备稳定性较好的特点。将该树脂在自然条件静置存放。经室温不超过50℃，其常温下存放500小时试验，水性树脂没有发生变化或产生脱水现象，说明了该树脂的稳定性，是能够满足生产要求的。经试验，本专利技术的水溶性酚醛树脂放于自然条件下可达725小时，才发现开始出现混浊，783小时出现分层，产生脱水现象。实施例4本专利技术按照实施例1的技术方案制成的水性树脂的固体物含量占原酚醛树脂重量的50-55％。所述固体物指的是不含水分的物质，因为水性树脂是液态的。水性树脂烘干后的固体物指的苯酚和甲醛反应生成的化合物——酚醛树脂。将该树脂样品，放于105±5℃的烘箱内，进行固体物含量检测试验，经60分钟的热烘试验后，再进行固体物计算，取三个结果的算数平均值，为测试结果。制成水溶性酚醛树脂再加水后(以酚计3倍水)的相关枝术要求是：  试验条件  固体物含量％  60分  25.0-30.0实施例5本专利技术按照实施例1的技术方案制成的水性树脂具有良好的实用性。将该树脂放于较低温度约10℃后，经粘结试验表明，其粘结度降低较多，但将该树脂再进行加热到一定使用温度后，其粘结性即要恢复到原来粘结强度较好的状态。实施例6本专利技术按照实施例1的技术方案制成的水溶性树脂的树脂含量为52.2％。树脂含量的测定试验，取水溶性酚醛树脂样品，放于烘箱内，从温度100℃开始升温，每升10℃，保温10分钟。当温度达到127℃时开始发生缩合反应，继续升至133℃开始激烈缩合反应，约7分钟后出现固化。测定树脂含量为52.2％。树脂含量的测定试验时间总计为60分，最高温度为135℃。实施例3-6表明的水溶性酚醛树脂具有的水溶性、稳定性、实用性等特性这对于设计合适的缠绕离合器面片配方很重要。以上实施例表明水溶性酚醛树脂具有水溶性、稳定性和实用性等优良特性，说明了采用此种配方与工艺制备的水溶性酚醛树脂，可以达到水溶性酚醛树脂缠绕离合器面片-->生产新工艺要求，是一种新型的酚醛树脂。将本专利技术提供的新型水溶性酚醛树脂用作机动车用离合器摩擦片的粘结剂，用它制成的摩擦片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型水溶性酚醛树脂，其特征在于它由100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛为原料，在0.1～0.2重量份的碱性催化剂的作用下经缩合反应制备而成，所述水溶性酚醛树脂烘干后得到的固体物含量占原酚醛树脂重量的50-55％。

【技术特征摘要】
1.一种新型水溶性酚醛树脂，其特征在于它由100重量份的苯酚和105～115重量份的甲醛为原料，在0.1～0.2重量份的碱性催化剂的作用下经缩合反应制备而成，所述水溶性酚醛树脂烘干后得到的固体物含量占原酚醛树脂重量的50-55％。2.如权利要求1所述的一种新型水溶性酚醛树脂，其特征在于所述苯酚为98.5％纯度的苯酚，所述甲醛为37.3％纯度的甲醛。3.如权利要求1所述的一种新型水溶性酚醛树脂，其特征在于所述水溶性酚醛树脂烘干后的树脂含量占酚醛树脂的52.2％。4.一种新型水溶性酚醛树脂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗和，司万宝，程慧玲，徐发健，
申请(专利权)人：浙江科马摩擦材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33