一种酚醛树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种酚醛树脂及其制备方法，按重量份计，包括步骤：投入苯酚95~100份和50~60份甲醛，加入催化剂和溶剂，调整反应液pH值；升温至90~100℃，开始保温；通水降温至80‑85℃，加入5~20份的甲醛进行反应；当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，通水降温至38~42℃以下，过滤放料，制得酚醛树脂。本发明专利技术采用甲醛两步投料法，第一步酚过量，甲醛与苯酚在催化剂条件下高温反应，生成分子链较长的基团，提高树脂的柔韧性和降低固化内应力；第二步添加剩余的甲醛去反应剩余的游离酚，合成得到含羟甲基较多水溶性好的酚醛树脂。本发明专利技术酚醛树脂具有储存时间长，柔韧性好、固化内应力低、水溶性好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印制电路板领域，尤其涉及一种酚醛树脂及其制备方法。
技术介绍
水溶性酚醛树脂胶黏剂是酚醛树脂胶中最重要的一类。其组分中游离酚含量较低，对人体危害较小，同时用水溶性酚醛树脂可节约大量有机溶剂，在涂胶操作中易于清洗，因此作为胶黏剂，在木材加工工业、层压制品业有广泛使用。传统的水溶性酚醛树脂是采用苯酚、甲醛（过量）在强碱催化剂（氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡）作用下缩聚而成。这种方法合成的酚醛树脂因甲醛过量，树脂分子结构中羟甲基含量高，活性大，且分子链短，导致树脂储存期短、树脂固化后硬脆，应力大、易变形等缺点，使酚醛树脂的应用带来一定的局限性。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种酚醛树脂及其制备方法，旨在解决现有方法合成的酚醛树脂存在存期短、树脂固化后硬脆，应力大、易变形的问题。本专利技术的技术方案如下：一种酚醛树脂的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：A、投入苯酚95~100份和50~60份的甲醛，搅拌下加入催化剂和溶剂5~8份，调整反应液pH值至9.0~9.5；B、升温至90~100℃后，开始保温60-70min；C、保温时间到后通水降温至80-85℃，加入5~20份的甲醛进行反应；D、当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，通水降温；E、降温至38~42℃以下时，过滤放料，制得酚醛树脂。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤A中，所述催化剂为氢氧化钠。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，按重量百分比计，所述氢氧化钠为25%~30%氢氧化钠水溶液。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤A中，按重量百分比计，苯酚纯度大于98%。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤A中，按重量百分比计，甲醛纯度为42%~48%。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤B中，控制在25~35min升温至90~100℃。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤B中，控制在30min升温至95℃。所述的酚醛树脂的制备方法，其中，步骤E中，降温至40℃以下。一种酚醛树脂，其中，采用如上任一所述的酚醛树脂的制备方法制备而成。有益效果：在本专利技术上述制备方法下，制成的酚醛树脂水溶性好，柔韧性好、固化应力小，且耐候性也有一定的提高。具体实施方式本专利技术提供一种酚醛树脂及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的一种酚醛树脂，由以下重量份的原料制得：甲醛65-70份；苯酚95-100份；催化剂（如氢氧化钠）用量以反应液pH=9.0~9.5值为准；水5-8份。其中，按重量百分比计，所述氢氧化钠为25%~30%氢氧化钠水溶液，苯酚纯度大于98%，甲醛纯度为42%~48%。上述配方中，甲醛与苯酚的总摩尔比在0.9-1之间，酚醛树脂合成中，甲醛投料为两步投料，第一次投料后甲醛：苯酚摩尔比为0.8-0.85。即本专利技术在制备过程中，将甲醛分两步投入，第一步，部分甲醛（如50~60重量份的甲醛）与苯酚在催化剂作用下进行高温加成缩聚反应，得到分子量较大的树脂分子，第二步投入剩余甲醛（即5~20重量份的甲醛）与游离酚进行反应得到水溶性好、活性官能团含量适中的小分子物。合成的酚醛树脂水溶性好，柔韧性好、固化应力小，且耐候性也有一定的提高。现有方法在制备酚醛树脂时，使用甲醛与苯酚的摩尔比大于1。现有方法合成的酚醛树脂因甲醛过量，树脂分子结构中羟甲基含量高，活性大，且分子链短，导致树脂储存期短、树脂固化后硬脆，易变形等缺点。为了解决上述问题，本专利技术在现有技术上进行了改进，本专利技术使用甲醛与苯酚的摩尔比在0.95~1，从而使得制备的酚醛树脂柔韧性好、固化应力小、且耐候性也有一定的提高，对于层压制品的翘曲和脆性有明显的改善。具体地，本专利技术的一种酚醛树脂的制备方法，其中，按重量份计，包括步骤：A、投入苯酚95~100份和50~60份的甲醛，搅拌下加入催化剂（如氢氧化钠）和溶剂（如水）5~8份，调整反应液pH值至9.0~9.5；本专利技术步骤A之前，还包括步骤：清洁反应釜，检查投料管道无异常。然后在反应釜中投入苯酚和甲醛，搅拌下加入催化剂和溶剂，将该反应液pH值调整至9.0~9.5。B、升温至90~100℃后，开始保温60-70min；优选地，步骤B中，控制在25~35min升温至90~100℃。例如，控制在30min升温至95℃，开始保温计时，保温温度维持在90~100℃即可，保温时间在60-70min左右。C、保温时间到后通水降温至80-85℃，加入5~20份的甲醛进行反应；D、当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，立即通水降温；步骤D中，当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，立即通水降温。胶化时间是指温度为160±2℃，时间为105±5s下树脂的聚合程度，在树脂达到该聚合程度下，立即通水降温。E、降温至38~42℃（如40℃）以下时，过滤放料，制得酚醛树脂。本专利技术的最大改进之处在于，本专利技术采用甲醛与苯酚低摩尔比的两步投料工艺合成，第一步酚过量（甲醛：苯酚摩尔比=0.8-0.85），甲醛与苯酚在强碱（即催化剂）条件下进行高温反应，生成分子量大的长链分子，提高树脂的柔韧性和降低固化内应力；第二步添加剩余的甲醛去反应剩余的游离酚，最终合成得到含羟甲基较多水溶性好的酚醛树脂。通过本专利技术的方法制备的酚醛树脂具有储存时间长，柔韧性好、固化内应力低、水溶性好等特点，适用于层压制品及浸渍料制品的生产加工。本专利技术还提供一种酚醛树脂，其采用如上任一所述的酚醛树脂的制备方法制备而成。本专利技术酚醛树脂储存时间长，柔韧性好，尺寸稳定好，适用于各种木材加工、层压板及浸渍料制品。下面通过实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1（1）、清洁反应釜，投入苯酚95份、甲醛52份，开动搅拌，在40℃下加入25%~30%氢氧化钠水溶液调整pH值至9.2；（2）、控制在30min反应液由40℃以下升温至92℃，开始保温，保温时间68min；（3）、上述保温时间到后，通水降温至82℃，加入第二批甲醛10份，继续在此温度下进行反应；（4）、当保温至树脂胶化时间达到106s/160℃时，立即通水降温终止反应。（5）、降温至40℃时，用120目滤袋过滤放料，制得该酚醛树脂。实施例2（1）、清洁反应釜，投入苯酚100份、甲醛60份，开动搅拌，在38℃下加入25%~30%氢氧化钠水溶液调整pH值至9.5；（2）、控制在28min反应液由38℃以下升温至100℃，开始保温，保温时间60min；（3）、上述保温时间到后，通水降温至85℃，加入第二批甲醛8份，继续在此温度下进行反应；（4）、当保温至树脂胶化时间达到102s/161℃时，立即通水降温终止反应。（5）、降温至38℃时，用180目滤袋过滤放料，制得该酚醛树脂。实施例3（1）、清洁反应釜，投入苯酚98份、甲醛55份，开动搅拌，在39℃下加入25%~30%氢氧化钠水溶液调整pH值至9.3；（2）、控制在30min反应液由39℃以下升温至98℃，开始保温，保温时间63min；（3）、上述保温时间到后，通水降温至84℃，加入第二批甲醛13份，继续在此温度下进行反应；（4）、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酚醛树脂的制备方法，其特征在于，按重量份计，包括步骤：A、投入苯酚95~100份和50~60份的甲醛，搅拌下加入催化剂和溶剂5~8份，调整反应液pH值至9.0~9.5；B、升温至90~100℃后，开始保温60‑70min；C、保温时间到后通水降温至80‑85℃，加入5~20份的甲醛进行反应；D、当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，通水降温；E、降温至38~42℃以下时，过滤放料，制得酚醛树脂。

【技术特征摘要】
1.一种酚醛树脂的制备方法，其特征在于，按重量份计，包括步骤：A、投入苯酚95~100份和50~60份的甲醛，搅拌下加入催化剂和溶剂5~8份，调整反应液pH值至9.0~9.5；B、升温至90~100℃后，开始保温60-70min；C、保温时间到后通水降温至80-85℃，加入5~20份的甲醛进行反应；D、当胶化时间降至105±5s/160±2℃时，通水降温；E、降温至38~42℃以下时，过滤放料，制得酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的酚醛树脂的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述催化剂为氢氧化钠。3.根据权利要求2所述的酚醛树脂的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，所述氢氧化钠为25%~30%...

【专利技术属性】
技术研发人员：程小波，刘玉斌，蒲强，罗小阳，
申请(专利权)人：烟台柳鑫新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37