[发明专利]一种双酚A甲醛酚醛树脂及其合成方法

说明书

本发明公开了一种双酚A甲醛酚醛树脂及其合成方法，所属双酚A甲醛酚醛树脂的分子量为2000‑3000，分子量高于现有的双酚A甲醛酚醛树脂；该方法以双酚A与甲醛自由基聚合制备双酚A甲醛酚醛树脂，具有优良的胶粘性能，一方面采用保留了双酚A原有的羟基和苯环及其活性位点，同时又提高了双酚A的分子量；另一方面，由于聚合物结构中含有大量的活性位点，在胶粘过程中，可发生化学反应或加入固化剂反应生成三维网状结构的不溶聚合物；同时，由于双酚A与甲醛进行缩合反应，形成亚甲基桥连接双酚A。所以，大大增加了聚合物的相对分子质量，再与粘接基材反应，可通过活性基团反应，使其迅速粘接，达到胶粘目的。

【技术领域】

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种双酚A甲醛酚醛树脂及其合成方法。

【背景技术】

由于酚醛树脂具有优异的耐腐蚀性、机械性、电绝缘性、成型加工性、阻燃性、尺寸稳定性及低毒雾性，且其价格低廉、生产工艺和设备简单，因此在飞机和空间领域、军事装备、运输、采矿、建筑及微电子等工业中发挥着重要作用，是工业领域不可缺少的高分子材料。酚醛树脂具有粘接强度高，耐水、耐热、耐摩擦及化学稳定性好等优点。然而，酚醛树脂胶粘剂也存在颜色深，固化胶层硬脆、易龟裂、成本高、毒性大等缺点，特别是该胶固化温度高、固化速度慢，造成生产效率低，能耗大，使得酚醛树脂胶粘剂的范围受到一定的限制。

近年来双酚A作为一种新型合成酚醛树脂，得到了越来越多的关注。双酚A甲醛酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂，产品涉及木材粘接、模塑料、摩擦材料、绝缘制品、涂料、油墨、铸造等领域。双酚A是一种可持续发展的资源，具有来源广泛、毒副性小、价格低廉、易于合成、易于改性、环境友好等突出特点，目前国内外有不少学者尝试将双酚A做胶粘剂应用于各种胶粘剂中，但因其不溶于水，只能溶于有机溶剂中，在酸性催化剂下易于聚合形成高分子，并且不破坏其活性羟基基团，方便对其进行改性。所以国内外研究热点在于改性双酚A甲醛酚醛树脂，提高其应用范围。目前市场上合成的双酚A甲醛酚醛树脂的分子量小(2000)，游离甲醛含量大，产品分离提纯存在很大的困难，不易粘结表面极性低的基材，例如PP、PE材料制成的基材。

如何发挥双酚A的优势，同时在保证双酚A优良的物理、化学性能的前提下，缩短其固化时间，降低生产成本，降低其中的游离甲醛含量，提升双酚A甲醛酚醛树脂的分子量，增大其对表面极性基材低的粘结是现在研究的重点问题。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种双酚A甲醛酚醛树脂及其合成方法，采用双酚A与甲醛自由基聚合制备双酚A甲醛酚醛树脂，具有优良的胶粘性能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种双酚A甲醛酚醛树脂，所述双酚A甲醛酚醛树脂的化学式为：

其中，分子量为2000-3000。

一种双酚A甲醛酚醛树脂的合成方法，包括以下步骤：

步骤1、混合双酚A和正丁醇，搅拌并升温，形成透明的反应体系；

步骤2、将反应体系冷却回流后，加入甲醛水溶液与对甲苯磺酸，形成混合溶液；搅拌并升温混合溶液，反应后生成紫红色液体；

步骤3、蒸馏减压紫红色液体，生成紫红色粘稠产物；

步骤4、将紫红色粘稠产物洗涤后减压脱水并烘干，制得双酚A甲醛酚醛树脂。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤1中，双酚A和正丁醇的料液比为(10-13)g:(20-30)mL；搅拌并升温至60-80℃。

优选的，步骤2中，反应体系冷却回流至室温，甲醛水溶液的浓度为37％。