[发明专利]一种层压式摩擦制动材料用生物基酚醛树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种层压式摩擦制动材料用生物基酚醛树脂的制备方法，包括：(1)将腰果壳油减压蒸馏，收集蒸馏所得馏分，得腰果壳酚；(2)将步骤(1)所得的腰果壳酚与多聚甲醛或甲醛水溶液混合，并将反应体系升温后保温反应；(3)保温反应后再加入碱性催化剂，并升温后保温反应，生成生物基酚醛树脂；(4)将生物基酚醛树脂溶于甲醇或乙醇，并调节固含量为20～75％，得到生物基酚醛树脂的成品。本发明提供的制备方法解决了现有技术中由苯酚和甲醛制备的酚醛树脂时存在原料持续性不足和环保性差的问题，且制备方法操作简单，环境友好，生产成本低；制备的生物基酚醛树脂的耐热性明显提高。

技术领域

本发明属于酚醛树脂的制备方法，尤其是一种层压式摩擦制动材料用生物基酚醛树脂的制备方法。

背景技术

传统酚醛树脂主要原料主要使用来源于石化资源的苯酚和甲醛，随着石化资源的日渐减少，传统酚醛树脂面临着原料来源的持续性不足的缺陷。此外，由于石化资源的使用也造成了日益严重的环境问题，而且，传统酚醛树脂中的游离酚对环境和使用者也会造成额外的危害。因此，寻找能够代替苯酚的生物质原料制备生物基的酚醛树脂对于解决传统酚醛树脂原料来源可持续性不足及游离酚对环境和使用者的伤害都有巨大意义。

公开号为103319670A的中国专利文献涉及一种生物基酚醛树脂及其制备方法，生物基酚醛树脂由双酚酸糠醇酯、没食子酸糠醇酯和糠醛经聚合得到的，其含氧量在19.7-28.8wt％，分子量在3000-4000之间。公开号为102817336A的中国专利文献一种生物质基酚醛树脂的制备方法，该方法以生物质基单体2,5-二甲酰基呋喃和酚为原料，在碱催化作用下，30-200℃，氮气保护下进行加成、缩合反应1-10h，真空蒸馏法除去反应体系中的水及其它杂质，得到2,5-二甲酰基呋喃替代甲醛的新型酚醛树脂高品质的产品。

腰果壳酚是一种从天然腰果壳油中经提炼而得，其是腰果生产过程中的废弃物，因而具有价廉易得的特点。此外，作为一种天然产物，其对环境的危害较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种层压式摩擦制动材料用生物基酚醛树脂的制备方法，解决了现有技术中由苯酚和甲醛制备的酚醛树脂时存在原料持续性不足和环保性差的问题，且制备方法操作简单，环境友好，生产成本低。

本发明的目的由以下技术方案实现：

一种层压式摩擦制动材料用生物基酚醛树脂的制备方法，包括：

(1)将腰果壳酚与多聚甲醛或甲醛水溶液混合，并将反应体系升温后保温反应；

(2)保温反应后再加入碱性催化剂，并升温后保温反应，生成生物基酚醛树脂；

(3)将生物基酚醛树脂溶于甲醇或乙醇，并调节固含量为20～75％，得到生物基酚醛树脂的成品。

腰果壳酚和甲醛的反应方程式为：

其中，R＝C₁₅H_31-X(X＝0，2，4或6)。

R为(CH₂)₁₄CH₃、(CH₂)₇CHCH(CH₂)₅CH₃、(CH₂)₇CHCHCH₂CHCH(CH₂)₂CH₃或(CH₂)₇CHCHCH₂CHCHCH₂CHCH₃。

所述的制备方法还包括将腰果壳油减压蒸馏，在压力范围为0～14kPa，温度范围为90～200℃下收集蒸馏所得馏分，得腰果壳酚。