專利名稱：一種二甲苯甲醛樹脂的改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性增塑劑的改性，特別涉及一種二甲苯甲醛樹脂的改性方法，屬于高分子新材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
二甲苯甲醛樹脂揮發(fā)性小，可做高分子增塑劑、合成樹脂、合成材料的改性劑，本身可用苯酚、環(huán)氧樹脂、丙烯酸、順丁烯二酸進(jìn)行改性，改性后的樹脂廣泛用作水溶性電泳漆及工業(yè)橡膠、人造革和玻璃鋼等行業(yè)。工業(yè)上，二甲苯甲醛樹脂可替代鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)或鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)做主增塑劑，能起到增塑、增韌作用，增加粘結(jié)強(qiáng)度，改進(jìn)光澤，降低成本。二甲苯甲醛樹脂與各種酯是相容的，易于加工成型生產(chǎn)所需要的制品。此外，二甲苯甲醛樹脂還可替代價(jià)格昂貴而又緊缺的耐寒增塑劑癸二酸二辛酯(DOS)，從而使PVC生產(chǎn)廠的成本進(jìn)一步降低。而且，二甲苯甲醛樹脂生產(chǎn)中污染小，經(jīng)濟(jì)效益高，能改善制品的延伸率，電氣絕緣性能優(yōu)異，特別適于制取電氣機(jī)械和電絕緣材料等，應(yīng)用前景廣闊(還可以在不飽和聚酯樹脂、含硼苯酚二甲苯縮醛樹脂、電泳涂料等方面應(yīng)用)，因此可以大力發(fā)展。此外，二甲苯甲醛樹脂用于吹塑農(nóng)膜、人造革、電纜護(hù)套、各種PVC板材的制備，制品具有優(yōu)異的抗化學(xué)性能、耐遷移和耐滲透；耐老化變色小，性能穩(wěn)定；而且原料來源充足，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。其制成的不飽和聚酷樹脂在耐水、耐電、耐酸、耐堿性能上優(yōu)于其它不飽和樹脂，涂膜在10%稀硫酸或10%氫氧化鈉溶液中浸泡無變化。但二甲苯甲醛樹脂自身的活性不高，不易交聯(lián)成熱固性樹脂，即不能固化成型，因此需要進(jìn)行改性。對(duì)二甲苯甲醛樹脂的改性主要有兩類:①用含羥基化合物改性，包括酚類改性和多元醇改性；② 不飽和酸改性。其中，工業(yè)上最常用的是酚類改性。二甲苯樹脂可根據(jù)需要制成各種改性樹脂，用苯酚、環(huán)氧樹脂、丙烯酸，順丁烯二酸改性后的樹脂廣泛用作水溶性電泳漆、工業(yè)橡膠、人造革和玻璃鋼等行業(yè)。在酸性介質(zhì)中，二甲苯甲醛樹脂中醚鍵斷鍵，生成正碳離子，攻擊苯酚中電子云密度較高的對(duì)位和鄰位，生成與羥甲基酚相類似結(jié)構(gòu)，然后與苯酚縮合。在堿性條件下，繼續(xù)與甲醛縮聚，合成最終熱固性產(chǎn)品，即酚改性二甲苯甲醛樹脂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:提供一種環(huán)境友好的二甲苯甲醛樹脂改性方法，其對(duì)二甲苯甲醛樹脂的改性過程進(jìn)行改善，以降低產(chǎn)品改性的成本；利用酚醛樹脂可熱壓固化成型的特性，改善了二甲苯甲醛樹脂不能固化成型的缺陷，使利用改性后的二甲苯甲醛樹脂壓制出的玻璃鋼制品十分堅(jiān)硬而又堅(jiān)韌；同時(shí)，利用二甲苯甲醛樹脂良好的韌性，改善了酚醛樹脂的脆性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用適當(dāng)?shù)呐浞胶凸に囘M(jìn)行改性。配方主要包括以下成分:
(I) 二甲苯甲醛樹脂:氧含量為7 16wt% ；(2)含羥基類化合物:每IOOg樹脂使用的酚(或醇)的摩爾量為0.4 0.8 ;(3)甲醛:與酚類化合物摩爾比為I 1.5: I ；(4)酸催化劑:可選用的酸催化劑有無機(jī)酸或有機(jī)酸，催化劑用量為0.075
0.3wt%(以二甲苯甲醛樹脂量計(jì)算)。本發(fā)明所述二甲苯甲醛樹脂分子量為500 1000，黏度為2000 2500mPa.S。本發(fā)明所述含羥基類化合物為使用脂肪族或芳香族取代的苯酚類化合物或帶有
羥基的醇類化合物，分子式如下:
權(quán)利要求
1.一種二甲苯甲醛樹脂改性方法，其特征是包含以下I)或2)步驟: 1)含羥基化合物和甲醛在酸催化劑作用下先合成酚醛樹脂，然后將所述酚醛樹脂加入到二甲苯甲醛樹脂中； 2)含羥基化合物、甲醛和二甲苯甲醛樹脂在酸催化劑作用下一起反應(yīng)； 其中，所述二甲苯甲醛樹脂的氧含量為7 16wt% ;所述酸催化劑選自無機(jī)酸或有機(jī)酸，用量以二甲苯甲醛樹脂質(zhì)量計(jì)算為0.075 0.3wt%。
2.如權(quán)利要求1所述的改性方法，其特征在于:步驟I)中合成酚醛樹脂及其與二甲苯甲醛樹脂反應(yīng)的過程和步驟2)的反應(yīng)條件為: 反應(yīng)溫度:110 165 °C ； 反應(yīng)時(shí)間:0.5 5h ; 反應(yīng)壓力:≤0.09MPa。
3.如權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征在于■ 每IOOg二甲苯甲醛樹脂使用的含羥基化合物的摩爾量為0.4 0.8。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征在于:醛與含羥基化合物摩爾比為I 1.5: I。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征在于:所述二甲苯甲醛樹脂的分子量為 500 1000，粘度為 2000 2500mPa.S。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征是所述含羥基化合物選自脂肪族或芳香族取代的酚類化合物，或是帶有羥基的醇類化合物，分子式如下:
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征在于所述含羥 基化合物為以烷基或是烯基取代的酚類化合物，選自對(duì)異丙基苯酚、對(duì)叔辛基苯酚、對(duì)叔丁基苯酹。
8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征在于所述含羥基化合物為多元醇，選自乙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇、己二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷和甘油。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的改性方法，其特征是所述酸催化劑選自甲基磺酸、對(duì)甲苯磺酸、硫酸、鹽酸、五氧化二磷、磷酸、芳基或烷基磷酸。
全文摘要
本發(fā)明以二甲苯甲醛樹脂為原料，公開了一種二甲苯甲醛樹脂的改性方法，給出兩種不同的實(shí)施方案(1)含羥基化合物與甲醛在酸催化劑作用下先合成酚醛樹脂，然后加入到二甲苯甲醛樹脂中，得到改性的二甲苯甲醛樹脂；(2)含羥基化合物、甲醛與二甲苯甲醛樹脂在酸催化劑作用下一起反應(yīng)，得到改性的二甲苯甲醛樹脂。此方法利用了酚醛樹脂可熱壓固化成型的特性，改善了二甲苯甲醛樹脂不能固化成型的缺陷；同時(shí)，利用二甲苯甲醛樹脂良好的韌性，改善了酚醛樹脂的脆性。此方法操作簡(jiǎn)單，改性產(chǎn)品的成本低。
文檔編號(hào)C08G10/04GK103145939SQ20131011089
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者王亞濤, 洪若瑜, 李建華, 金旺, 劉莉莉 申請(qǐng)人:開灤(集團(tuán))有限責(zé)任公司