[发明专利]一种阻燃型酚醛树脂的合成方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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 ) VoI 25 N o.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。

发明内容

本发明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。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明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。

本发明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%。