一种阻燃型酚醛树脂的合成方法技术

本发明专利技术是一种阻燃型酚醛树脂的合成方法，该方法以扑对氨基苯酚为原料，在碱催化下合成出酚醛树脂，经缩聚反应、固化、中和、洗涤而成。本发明专利技术合成的树脂为白色至米色固体，可以用作环氧树脂固化剂，具有良好的阻燃性能，用该树脂研制的刹车片等磨擦材料，其变温、高温磨擦系数、抗冲均、阻燃性能都优于苯酚甲醛合成的酚醛树脂，因此具有较高的经济效益和应用价值。

A Synthesis Method of Flame Retardant Phenolic Resin

The present invention is a synthesis method of flame retardant phenolic resin. The method synthesizes phenolic resin with paraaminophenol as raw material and catalyzed by alkali. The phenolic resin is prepared by condensation reaction, curing, neutralization and washing. The resin synthesized by the invention is white to beige solid and can be used as curing agent of epoxy resin with good flame retardancy. The friction materials such as brake pads developed by the resin are superior to phenolic resin synthesized by phenolic formaldehyde in temperature change, high temperature friction coefficient, impact resistance and flame retardancy, so it has high economic benefit and application value.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型酚醛树脂的合成方法
本专利技术涉及一种阻燃酚醛树脂合成方法，属于化工新材料的合成

技术介绍
酚醛树指是最经典、也是最早的一类合成树脂，自1909年美国L·H·Baekeland博士研制成功至今，历经八十余载，其产量始终占据热固树脂的首位，近些年来，人们利用酸、碱、盐类作催化剂，不断开发出许多改性的酚醛树脂新品种，大大改善了它的耐热、耐辐射、抗老化性能，提高了它的机械强度，从而拓宽了它的应用范围，使之不仅可以做纤维、塑料，而且可以做胶、涂料。关于苯胺——甲醛树脂的合成早有报导（[苏]A·尼古拉耶夫．合成树脂与塑料工学北京化学工业出版社，1960．），在碱性条件下合成的酚醛树脂，具有一定的阻燃型，其他物理性能也有一定的改善。河南大学的何南峰研究了在不加酸、碱、盐类催化剂的情况下，以苯胺作为催化剂和反应主体原料苯胺——酚醛树脂的合成【河南大学学报(自然科学版)VoI25No.1】。北京航空航天大学的杨光等研究了苯胺衍生物改性酚醛树脂（绝缘材料，2003，36(3)：1-3），以苯胺衍生物为改性剂，叔胺类有机碱为催化剂，合成了改性酚醛树脂。苯胺衍生物在合成酚醛树脂时起到与苯胺相似的作用，可使改性后的酚醛树脂极性减小，交联密度增加，具有良好的应用性能。株洲时代新材料科技股份有限公司的万胜，陈子荣，李强军，周升等人研究了甲醛、苯酚、苯胺三元共聚合成高含氮量的酚醛树脂（绝缘材料2012，45(1)），含氮量达到15.5%，用该树脂制备的含氮酚醛／环氧玻璃布层压板具有优异的阻燃型能、良好的力学性能，综合性能较佳。高含氮量的酚醛树脂不但可以固化环氧树脂，还可能起到对环氧树脂进行阻燃改性的作用，用它固化的环氧树脂阻燃型优异，而且在燃烧中不会造成环境污染。但是以上方法基本上都是采用苯酚-甲醛，外加苯胺（三聚氰胺）等含氮化合物共聚合成含氮阻燃酚醛树脂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的阻燃型酚醛树脂的合成方法，该方法以对氨基苯酚为原料，在碱催化下合成出酚醛树脂，该树脂为白色至米色固体，含氮较高，可以用作环氧树脂固化剂，具有良好的阻燃型能。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种阻燃酚醛树脂合成方法，其特点是：所用原料为对氨基苯酚和甲醛溶液，在催化剂的作用下，经缩聚反应而成。缩聚反应后可以通过固化、中和和洗涤得到成品。本专利技术所述的阻燃酚醛树脂合成方法，进一步优选的技术方案或者技术特征是：1、所述对氨基苯酚和甲醛溶液的摩尔比为1：1.5－2.5；2、所述对氨基苯酚的质量浓度为20%~40%。3、甲醛溶液的质量浓度为20%-40%。4、所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或二种的混合物，保证反应条件为pH8~pH10。5、所述缩聚反应是将反应物迅速加热到55℃~70℃，保持反应30-70分钟。6、所述固化是将反应物升温至95℃~105℃，回流60-320分钟。7、所述反应压力为0~2atm。8、所述对氨基苯酚和甲醛溶液的摩尔比地一步优选为1.5，甲醛溶液的质量浓度进一步优选为37%。9、所述缩聚反应是将反应物进一步优选迅速加热到65℃，保持反应30-50分钟。10、所述交联固化是将反应物进一步优选升温至100℃，回流100-300分钟。与现有技术相比，本专利技术合成方法的技术优点如下：本专利技术方法采用对氨基苯酚原料，碱作为催化剂，合成得到的酚醛树脂为白色至米色固体，含氮量高，稳定阻燃性能好，由于含有氨基活性集团，树脂性能优异，可以进一步反应交联或改性，因此具有较高的市场应用前景。可以用作环氧树脂固化剂，用该树脂研制的刹车片等磨擦材料，其变温、高温磨擦系数、抗冲均、阻燃型能都优于苯酚甲醛合成的酚醛树脂，具有良好的市场应用前景。具体实施方式以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。实施例1，一种阻燃型酚醛树脂合成方法：所用原料为对氨基苯酚，在碱性催化剂的作用下，加入甲醛，经缩聚反应、固化、中和、洗涤而成。所述对氨基苯酚的质量浓度为20%；所述对氨基苯酚和甲醛摩尔数比为1：1.5；甲醛溶液的质量浓度为20%；所述碱性催化剂选自氢氧化钠，保证反应条件为pH8；所述缩聚反应是将反应物迅速加热到55℃，保持反应30分钟；所述固化是将反应物升温至95℃，回流60分钟；所述反应压力为0atm。实施例2，一种阻燃型酚醛树脂合成方法：所用原料为对氨基苯酚，在碱性催化剂的作用下，加入甲醛，经缩聚反应、固化、中和、洗涤而成。所述对氨基苯酚的质量浓度为40%；所述对氨基苯酚和甲醛摩尔数比为1：2.5；甲醛溶液的质量浓度为40%；所述碱性催化剂为氢氧化钾，保证反应条件为pH10；所述缩聚反应是将反应物迅速加热到70℃，保持反应70分钟；所述固化是将反应物升温至105℃，回流320分钟；所述反应压力为2atm。实施例3，一种阻燃型酚醛树脂合成方法：所用原料为对氨基苯酚，在碱性催化剂的作用下，加入甲醛，经缩聚反应、固化、中和、洗涤而成。所述对氨基苯酚的质量浓度为30%；所述对氨基苯酚和甲醛摩尔数比为1：2；甲醛溶液的质量浓度为30%；所述碱性催化剂为氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，各占50%，保证反应条件为pH9；所述缩聚反应是将反应物迅速加热到65℃，保持反应50分钟；所述固化是将反应物升温至100℃，回流200分钟；所述反应压力为1atm。实施例4，一种酚醛树脂合成方法：1、将对氨基苯酚加入水中的20%溶液，加入37%甲醛水溶液、加入20%氢氧化钠溶液调整PH8左右，充分搅拌混合均匀；2、在不停搅拌过程中迅速用水浴加热到65℃，保持反应60分钟；3、常压下逐渐升温至100℃，并保持回流120分钟，使缩合反应更加充分；4、将反应物降至室温，加入200毫升水，静置20分钟，白色沉淀物即为阻燃酚醛树脂。将反应制得的阻燃酚醛树脂用硫酸中和至PH7左右，加水洗涤2-5次，过滤，烘干即为成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃型酚醛树脂合成方法，其特征在于：所用原料为对氨基苯酚，在碱性催化剂的作用 下，加入甲醛，经缩聚反应而成。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型酚醛树脂合成方法，其特征在于：所用原料为对氨基苯酚，在碱性催化剂的作用下，加入甲醛，经缩聚反应而成。2.根据权利要求1所述的一种阻燃酚醛树脂合成方法，其特征在于：所述对氨基苯酚的质量浓度为20%~40%。3.根据权利要求1所述的一种阻燃酚醛树脂合成方法，其特征在于：所述对氨基苯酚和甲醛摩尔数比为1：1.5－2.5。4.根据权利要求1所述的一种阻燃酚醛树脂合成方法，其特征在于：甲醛溶液的质量浓度为20%-40%。5.根据权利要求1所述的一种阻燃酚醛树...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈经伟，杜建华，段德武，徐大伟，
申请(专利权)人：连云港康乐药业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32