[发明专利]钛改性酚醛树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛改性酚醛树脂的制备方法，其包括如下步骤：在15～30℃下，将钛酸酯与乙酰丙酮形成的混合液A搅拌下缓慢滴加到酚醛树脂的乙醇溶液中，然后在15～30℃下搅拌0.1～1h，得到所述钛改性酚醛树脂；其中，所述酚醛树脂的乙醇溶液的含胶量为50～70wt％，且酚醛树脂的乙醇溶液、乙酰丙酮和钛酸酯的重量比为100:7～40:0.8～5。本发明制得的钛改性酚醛树脂分散体系均匀，稳定性好，适宜储存。

技术领域

本发明涉及一种钛改性酚醛树脂的制备方法，尤其涉及一种分散性更好、储存稳定性更好的钛改性酚醛树脂的制备方法。

背景技术

普通酚醛树脂的耐热性不够理想，其超过300℃时热分解现象相当严重，在高温(800℃以上)时残碳率仅为40％左右。为改善酚醛树脂的耐热性能，需对其进行改性。

硼改性酚醛树脂(硼酚醛树脂)是提高酚醛树脂耐热性的有效途径。由于酚羟基中的氢被硼取代所形成的B-O键能远大于C-C键能，且高温热解时在树脂表面形成的碳化硼蜂窝结构能阻止热量向内扩散而保护内部结构，使得硼酚醛树脂具有优异的耐热性能。然而，硼酚醛树脂的储存稳定性较差，易析出硼酸或团聚结块，此外B-O键易水解而导致树脂耐水性差。

由于Ti-O键的键能(662KJ/mol)远高于C-C键能(345.6KJ/mol)，所以钛改性酚醛树脂逐渐成为人们研究的热点。

CN101113227A公开了一种无机纳米粒子改性酚醛树脂的方法，用乙醇作为稀释剂，将TiO₂纳米粒子重量1％的铝锆偶联剂加入TiO₂纳米粒子，得改性的TiO₂纳米粒子。将丁腈(NBR)改性酚醛树脂放置在60～70℃烘箱内烘0.5小时，然后称取97％的NBR改性酚醛树脂和3％的改性TiO₂纳米粒子，放进搅拌机中在800r/min下搅拌8～10min，即得TiO₂纳米粒子改性酚醛树脂。然而上述专利文献中纳米TiO₂粒子在上述反应体系中容易团聚、分散不均匀。

此外，现有技术一般直接用钛酸酯改性硼酚醛树脂，但是钛酸酯遇水迅速反应产生TiO₂沉淀，且加入量极少，反应不易控制，极易胶凝，很难形成均匀溶液，且必须密封保存，以防吸水后造成钛酸酯键水解而生成沉淀。

鉴于现有技术的缺陷，需要开发一种钛改性酚醛树脂的制备方法，以获得体系均匀稳定的钛改性酚醛树脂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钛改性酚醛树脂的制备方法，其操作简单，获得的钛改性酚醛树脂体系均匀稳定，适宜储存。

本发明采用如下技术方案实现上述目的。

本发明提供一种钛酚醛树脂的制备方法，包括如下步骤：在15～30℃下，将钛酸酯与乙酰丙酮形成的混合液A在搅拌下缓慢加入到酚醛树脂的乙醇溶液中，然后在15～30℃下搅拌0.1～1h，得到所述钛改性酚醛树脂；其中，酚醛树脂的乙醇溶液、乙酰丙酮和钛酸酯的重量比为100:7～40:0.8～5。

根据本发明的制备方法，所述钛酸酯可以选自钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或多种。根据本发明的一个具体实施方式，所述钛酸酯为钛酸丁酯。根据本发明的另一个具体实施方式，所述钛酸酯为钛酸异丙酯。

根据本发明的制备方法，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂。优选地，所述酚醛树脂选自钡酚醛树脂、氨酚醛树脂、镁酚醛树脂、硼酚醛树脂、硅酚醛树脂、磷酚醛树脂、钼酚醛树脂、钨酚醛树脂、拉挤酚醛树脂(例如，牌号为F-613的非酸固化型拉挤用酚醛树脂)中的一种或多种。根据本发明的一个具体实施方式，所述酚醛树脂为硼酚醛树脂。根据本发明的另一个具体实施方式，所述酚醛树脂为钡酚醛树脂。