技术领域
[0001] 本
发明属于胶黏剂技术领域,尤其涉及一种腰果酚改性腈基
酚醛树脂胶黏剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 腰果壳油是以天然产物腰果的壳为原料,经多道工序加工制得,其主要成分为腰果酸和强心酚,对其进一步脱羧、减压蒸馏处理后,即得腰果酚。新制腰果酚为淡黄色微透明油状液体,有轻微刺激味,25℃
粘度约为94mPa·s。腰果酚结构式如(I)所示,其结构单元中含有酚羟基基团和烷基长链结构,既有苯环的刚性,又具有长
碳链带来的柔性,且由于其为可再生资源,来源丰富,价格低廉,所以应用领域广泛,有着十分重要的应用价值。如用于合成腰果酚醛类树脂、部分替代
苯酚改性苯酚甲醛类树脂,提高其韧性等性能;用于
摩擦材料的摩擦性能改性剂等。
[0003]
[0004] 其中,R=C15H32-n。
[0005] 酚醛树脂是一种价格低廉、综合性能优良的高分子树脂品种,具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,可用于制造胶粘剂、涂料以及
复合材料等。但当
工作温度超过300℃时,酚醛树脂出现剧烈
氧化分解等问题,限制了应用范围。邻苯二甲腈树脂是一类新型耐高温树脂,
固化物
玻璃化温度大于450℃,并具有优良的
力学性能和卓越的耐湿和耐化学
腐蚀性能等,将其结构引入酚醛结构中,能显著提高酚醛树脂高温性能,但固化物存在脆性较大、胶接强度较低等问题。传统增韧酚醛的方法是引入耐高温增韧剂,如耐热热塑性树脂、耐热共聚改性树脂、纳米填料等,虽然可以提高酚醛树脂韧性和胶接强度,但存在改性后树脂工艺粘度增大,使用工艺性能变差问题。
发明内容
[0006] 为解决现有酚醛树脂脆性大、胶接强度低,以及粘度大,工艺性能差的问题,本发明提供了一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂及其制备方法。
[0007] 本发明的技术方案:
[0008] 一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂,包括如下
质量份的组分:100份腈基酚醛树脂和2.5~50份腰果酚腈基树脂。
[0009] 进一步的,所述腰果酚腈基树脂的结构式为:
[0010]
[0011] 其中,R=C15H32-n。
[0012] 一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
[0013] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0014] 按一定摩尔比称取腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈并将其投入
有机溶剂中,充分搅拌得到均匀的
混合液,向所述混合液中加入一定量的
碱性催化剂,使反应体系在一定温度下边搅拌边反应一定时间,反应结束后将所得产物冷却至室温,静置分层,收集上层液体经
水洗、溶剂萃取、减压蒸馏得到腰果酚腈基树脂;
[0015] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0016] 按一定摩尔比将苯酚和甲醛混合均匀,在一定反应温度下加入催化剂a,保持反应温度并在搅拌状态下进行反应,当反应液达到
浊点温度时结束反应,用水洗涤反应液并
真空脱水,当树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到酚醛树脂;
[0017] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0018] 按一定摩尔比将步骤二制得的酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺混合,在一定反应温度下加入催化剂b,控制反应体系在一定pH下保温反应一定时间,使反应体系降至室温并经蒸馏水清洗、乙酸乙酯萃取、稀
盐酸中和、分液漏斗分离及真空脱溶剂,当所得树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到腈基酚醛树脂;
[0019] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0020] 室温下按质量份将2.5~50份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0021] 进一步的,步骤一所述硝基取代邻苯二甲腈为对位硝基取代邻苯二甲腈;所述腰果酚与硝基取代邻苯二甲腈的摩尔比为1:(0.5~1);所述
有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种;所述有机溶剂的用量为腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈总重量的2-5倍。
[0022] 进一步的,步骤一所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、碳酸钠或碳酸
钾中的一种,所述碱性催化剂的加入量为硝基取代邻苯二甲腈摩尔量的0.5~2.0倍;所述体系的反应温度为60~90℃,所述反应时间为6~16h。
[0023] 进一步的,步骤一所述水洗是用上层液体重量8~10倍的温度为0~25℃的水水洗上层液体3~5次;所述萃取用溶剂为
甲苯、乙酸乙酯、丙
酮或丁酮中的一种。
[0024] 进一步的,步骤二所述苯酚和甲醛的摩尔比为1:(1.2~2.0),所述反应温度为90~100℃,所述催化剂a为
氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或氧化锌中的一种,所述催化剂a的加入量为苯酚重量的0.5~5%。
[0025] 进一步的,步骤二所述浊点温度为60~80℃,所述真空脱水的真空度为5~10kPa,所述溶剂为丁酮、丙酮或乙酸乙酯中的一种。
[0026] 进一步的,步骤三所述酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:(3~7):(30~80),所述催化剂b为碳酸钾或碳酸钠,所述催化剂b的加入量为4-硝基邻苯二甲腈摩尔量的0.5~2.0倍。
[0027] 进一步的,步骤三所述反应温度为60~80℃,所述pH值为9~11,所述保温反应时间为12~18h,所述真空脱溶剂的真空度为5~10kPa,所述溶剂为丁酮、丙酮或乙酸乙酯中的一种。
[0028] 本发明的有益效果:
[0029] 本发明在腰果酚结构中引入邻苯二甲腈耐热结构,在加热和催化剂条件下腈基基团之间可以发生聚合交联反应,形成耐热结构,可以减少起增韧作用的腰果酚间位长链对改性树脂耐热性能的不利影响。所制备的腰果酚腈基树脂是一种新型低粘度、耐高温活性树脂,在室温下是一种低粘度液体,25℃时的粘度不大于600mPa·s。
[0030] 用本发明制备的腰果酚腈基树脂改性腈基酚醛树脂,能够在提高胶黏剂柔韧性和胶接性能的同时显著降低腈基酚醛树脂的粘度,从而改善了耐高温胶黏剂的加工工艺性能,在使用时减少了溶剂的使用量,是一种环境友好材料。
附图说明
[0031] 图1为
实施例7、8制备的腰果酚腈基树脂的红外谱图,A为实施例7制备的腰果酚腈基树脂,B为实施例8制备的腰果酚腈基树脂;
[0032] 图2为实施例7制备的腈基酚醛树脂和腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的TGA曲线对比图;
[0033] 图3为实施例8制备的腈基酚醛树脂和腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的TGA曲线对比图。
具体实施方式
[0034] 下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行
修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0035] 实施例1
[0036] 一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂,包括如下质量份的组分:100份腈基酚醛树脂和2.5~50份腰果酚腈基树脂。
[0037] 实施例2
[0038] 一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂,包括如下质量份的组分:100份腈基酚醛树脂和2.5~50份腰果酚腈基树脂,其中腰果酚腈基树脂的结构式为:
[0039]
[0040] 其中,R=C15H32-n。
[0041] 本实施例中使用的腰果酚腈基树脂25℃时的粘度不大于600mPa·s,
[0042] 实施例3
[0043] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
[0044] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0045] 按一定摩尔比称取腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈并将其投入有机溶剂中,充分搅拌得到均匀的混合液,向所述混合液中加入一定量的碱性催化剂,使反应体系在一定温度下边搅拌边反应一定时间,反应结束后将所得产物冷却至室温,静置分层,收集上层液体经水洗、溶剂萃取、减压蒸馏得到腰果酚腈基树脂;
[0046] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0047] 按一定摩尔比将苯酚和甲醛混合均匀,在一定反应温度下加入催化剂a,保持反应温度并在搅拌状态下进行反应,当反应液达到浊点温度时结束反应,用水洗涤反应液并真空脱水,当树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到酚醛树脂;
[0048] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0049] 按一定摩尔比将步骤二制得的酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺混合,在一定反应温度下加入催化剂b,控制反应体系在一定pH下保温反应一定时间,使反应体系降至室温并经蒸馏水清洗、乙酸乙酯萃取、稀盐酸中和、分液漏斗分离及真空脱溶剂,当所得树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到腈基酚醛树脂;
[0050] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0051] 室温下按质量份将2.5~50份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0052] 实施例4
[0053] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
[0054] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0055] 按摩尔比1:(0.5~1)称取腰果酚和对位硝基取代邻苯二甲腈并将其投入有机溶剂中,本实施例中有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种,其用量为腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈总重量的2-5倍。充分搅拌得到均匀的混合液,向所述混合液中加入对位硝基取代邻苯二甲腈摩尔量0.5~2.0倍的碱性催化剂,本实施例中碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、碳酸钠或碳酸钾中的一种。使反应体系在60~90℃温度下边搅拌边反应6~16h,反应结束后将所得产物冷却至室温,静置分层,收集上层液体,用上层液体重量8~10倍的温度为0~25℃的水水洗上层液体3~5次、用甲苯、乙酸乙酯、丙酮或丁酮中的任一种作为溶剂进行萃取、减压蒸馏得到腰果酚腈基树脂。
[0056] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0057] 按一定摩尔比将苯酚和甲醛混合均匀,在一定反应温度下加入催化剂a,保持反应温度并在搅拌状态下进行反应,当反应液达到浊点温度时结束反应,用水洗涤反应液并真空脱水,当树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到酚醛树脂;
[0058] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0059] 按一定摩尔比将步骤二制得的酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺混合,在一定反应温度下加入催化剂b,控制反应体系在一定pH下保温反应一定时间,使反应体系降至室温并经蒸馏水清洗、乙酸乙酯萃取、稀盐酸中和、分液漏斗分离及真空脱溶剂,当所得树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到腈基酚醛树脂;
[0060] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0061] 室温下按质量份将2.5~50份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0062] 本实施例在腰果酚结构中引入邻苯二甲腈耐热结构,在加热和催化剂条件下腈基基团之间可以发生聚合交联反应,形成耐热结构,可以减少起增韧作用的腰果酚间位长链对改性树脂耐热性能的不利影响。所制备的腰果酚腈基树脂是一种新型低粘度、耐高温活性树脂,在室温下是一种低粘度液体,25℃时的粘度不大于600mPa·s。
[0063] 实施例5
[0064] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
[0065] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0066] 按摩尔比1:(0.5~1)称取腰果酚和对位硝基取代邻苯二甲腈并将其投入有机溶剂中,本实施例中有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种,其用量为腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈总重量的2-5倍。充分搅拌得到均匀的混合液,向所述混合液中加入对位硝基取代邻苯二甲腈摩尔量0.5~2.0倍的碱性催化剂,本实施例中碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、碳酸钠或碳酸钾中的一种。使反应体系在60~90℃温度下边搅拌边反应6~16h,反应结束后将所得产物冷却至室温,静置分层,收集上层液体,用上层液体重量8~10倍的温度为0~25℃的水水洗上层液体3~5次、用甲苯、乙酸乙酯、丙酮或丁酮中的任一种作为溶剂进行萃取、减压蒸馏得到腰果酚腈基树脂。
[0067] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0068] 按摩尔比1:(1.2~2.0)将苯酚和甲醛混合均匀,在90~100℃反应温度下加入苯酚重量的0.5%~5%的催化剂a,本实施例中催化剂a为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或氧化锌中的一种,保持反应温度并在搅拌状态下进行反应,当反应液达到浊点温度,即60~80℃时结束反应,用水洗涤反应液并在真空度为5~10kPa的条件下真空脱水,当树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入丁酮、丙酮或乙酸乙酯中的任一种,得到酚醛树脂;
[0069] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0070] 按摩尔比1:(1.2~2.0)将步骤二制得的酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺混合,在一定反应温度下加入催化剂b,控制反应体系在一定pH下保温反应一定时间,使反应体系降至室温并经蒸馏水清洗、乙酸乙酯萃取、稀盐酸中和、分液漏斗分离及真空脱溶剂,当所得树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入溶剂得到腈基酚醛树脂;
[0071] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0072] 室温下按质量份将2.5~50份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0073] 实施例6
[0074] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的制备方法,包括如下步骤:
[0075] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0076] 按摩尔比1:(0.5~1)称取腰果酚和对位硝基取代邻苯二甲腈并将其投入有机溶剂中,本实施例中有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺中的一种,其用量为腰果酚和硝基取代邻苯二甲腈总重量的2-5倍。充分搅拌得到均匀的混合液,向所述混合液中加入对位硝基取代邻苯二甲腈摩尔量0.5~2.0倍的碱性催化剂,本实施例中碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、碳酸钠或碳酸钾中的一种。使反应体系在60~90℃温度下边搅拌边反应6~16h,反应结束后将所得产物冷却至室温,静置分层,收集上层液体,用上层液体重量8~10倍的温度为0~25℃的水水洗上层液体3~5次、用甲苯、乙酸乙酯、丙酮或丁酮中的任一种作为溶剂进行萃取、减压蒸馏得到腰果酚腈基树脂。
[0077] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0078] 按摩尔比1:(1.2~2.0)将苯酚和甲醛混合均匀,在90~100℃反应温度下加入苯酚重量的0.5%~5%的催化剂a,本实施例中催化剂a为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或氧化锌中的一种,保持反应温度并在搅拌状态下进行反应,当反应液达到浊点温度,即60~80℃时结束反应,用水洗涤反应液并在真空度为5~10kPa的条件下真空脱水,当树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入丁酮、丙酮或乙酸乙酯中的任一种,得到酚醛树脂;
[0079] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0080] 按摩尔比1:(3~7):(30~80)将步骤二制得的酚醛树脂、4-硝基邻苯二甲腈和N,N-二甲基甲酰胺混合,在60~80℃反应温度下加入酚醛树脂重量的1~5%的催化剂b,本实施例中催化剂b为碳酸钾或碳酸钠,控制反应体系在pH为9~11的条件下保温反应12~18h,使反应体系降至室温并经蒸馏水清洗、乙酸乙酯萃取、稀盐酸中和、分液漏斗分离及真空度为5~10kPa条件下真空脱溶剂,当所得树脂的凝胶时间达到90~600秒时将树脂降至常温,加入丁酮、丙酮或乙酸乙酯中的任一种,得到腈基酚醛树脂;
[0081] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0082] 室温下按质量份将2.5~50份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0083] 实施例7
[0084] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的具体制备方法,包括如下步骤:
[0085] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0086] 称取40g腰果酚、17g 4-硝基邻苯二甲腈和120g N,N-二甲基乙酰胺加入反应瓶,充分搅拌使4-硝基邻苯二甲腈完全溶解,并与腰果酚混合均匀后,称取23g无水碳酸钾加入反应瓶,搅拌下,将温度升至60℃,反应16h,反应结束后,冷却,静置,分液,将上层液体倒入20℃的1000ml水中水洗3次,加入丁酮萃取,减压蒸馏,除去水分和丁酮,收集所得物即为低粘度液体腰果酚腈基树脂,25℃下粘度为420mPa·s。
[0087] 用涂膜法测得腰果酚腈基树脂的红外
光谱如图1中A曲线所示,结果显示腰果酚腈基树脂在(2230~2235)cm-1处出现-C≡N-基特征吸收峰。
[0088] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0089] 称取100g苯酚和146g甲醛加入到反应器中,开动搅拌,升温至97℃,加入1.06g氧化锌,保持回流温度为97℃,当反应液浊点温度达到65℃时反应结束,此时反应所用时间为6h,然后用水洗涤反应液2次,再调节真空度达到6kPa,加热进行真空脱水,当树脂的凝胶时间达到102秒时将树脂降至常温,加入溶剂乙酸乙酯,加入量为45g,得到棕褐色溶液状的酚醛树脂,固含量为69%;
[0090] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0091] 称取28g步骤二制备的固含量69%的酚醛树脂、30g4-硝基邻苯二甲腈和130g的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应器中,控制反应溶液pH为11,升温到60℃,搅拌溶解后加入33g催化剂b碳酸钾,保温反应16h,降到室温后用蒸馏水进行清洗,再用乙酸乙酯进行萃取,用浓度为5%的稀盐酸中和,经分液漏斗分离,调节真空度达到6kPa,加热进行真空脱溶剂,当树脂的凝胶时间达到160秒时将树脂降至常温,加入乙酸乙酯,加入量为20g,得到腈基酚醛树脂。
[0092] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0093] 室温下按质量份将5份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0094] 图2为氮气氛围下本实施例制备的腈基酚醛树脂和腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的TGA曲线对比图;如图2所示,腰果酚腈基树脂按质量分数加入5份时,TGA测试结果表明,胶黏剂固化物氮气氛围的5%失重温度为397℃,800℃残炭为70%,没有改性的腈基酚醛树脂的5%失重温度和800℃残炭分别为399℃和73%;粘接性能测试结果表明,改性树脂胶黏剂的室温剪切强度为9.07MPa,较改性前提高22%,300℃和350℃的剪切强度分别为10.87MPa和5.22MPa,较改性前强度保持率分别为100%和109%。
[0095] 实施例8
[0096] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的具体制备方法,包括如下步骤:
[0097] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0098] 称取40g腰果酚、23g 4-硝基邻苯二甲腈和140g N,N-二甲基乙酰胺加入反应瓶,充分搅拌使4-硝基邻苯二甲腈完全溶解,并与腰果酚混合均匀后,称取30g无水碳酸钾加入反应瓶,搅拌下,将温度升至60℃,反应16h,反应结束后,冷却,静置,分液,将上层液体倒入20℃的1000ml冷水中水洗3次,加入丁酮萃取,减压蒸馏,除去水分和溶剂,收集所得物,得低粘度液体腰果酚腈基树脂,25℃下粘度为600mPa·s。
[0099] 用涂膜法测得产物的红外光谱如图1中B曲线所示,结果显示腰果酚腈基树脂在(2230~2235)cm-1处出现-C≡N-基吸收峰。
[0100] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0101] 称取100g苯酚和146g甲醛加入到反应器中,开动搅拌,升温至97℃,加入1.06g氧化锌,保持回流温度为97℃,当反应液浊点温度达到65℃时反应结束,此时反应所用时间为6h,然后用水洗涤反应液2次,再调节真空度达到6kPa,加热进行真空脱水,当树脂的凝胶时间达到102秒时将树脂降至常温,加入溶剂乙酸乙酯,加入量为45g,得到棕褐色溶液状的酚醛树脂,固含量为69%。
[0102] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0103] 称取28g步骤二制备的固含量69%的酚醛树脂、30g4-硝基邻苯二甲腈和130g的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应器中,控制反应溶液pH为11,升温到60℃,搅拌溶解后加入33g催化剂b碳酸钾,保温反应16h,降到室温后用蒸馏水进行清洗,再用乙酸乙酯进行萃取,用浓度为5%的稀盐酸中和,经分液漏斗分离,调节真空度达到6kPa,加热进行真空脱溶剂,当树脂的凝胶时间达到160秒时将树脂降至常温,加入乙酸乙酯,加入量为20g,得到腈基酚醛树脂。
[0104] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0105] 室温下按质量份将5份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0106] 图3为氮气氛围下实施例8制备的腈基酚醛树脂和腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的TGA曲线对比图,如图3所示,腰果酚腈基树脂按质量分数加入5份时,TGA测试结果表明,胶黏剂固化物氮气氛围的5%失重温度为380℃,800℃残炭为72%,没有改性的腈基酚醛树脂的5%失重温度和800℃残炭分别为399℃和73%;粘接性能测试结果表明,胶黏剂的室温剪切强度为9.79MPa,较改性前提高32%,300℃和350℃的剪切强度分别为10.97MPa和5.55MPa,较改性前树脂保持率分别为102%和116%。
[0107] 实施例9
[0108] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的具体制备方法,包括如下步骤:
[0109] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0110] 称取40g腰果酚、14g 4-硝基邻苯二甲腈和210g N,N-二甲基乙酰胺加入反应瓶,充分搅拌使4-硝基邻苯二甲腈完全溶解,并与腰果酚混合均匀后,称取40g无水氢氧化钠加入反应瓶,搅拌下,将温度升至70℃,反应10h,反应结束后,冷却,静置,分液,将上层液体倒入20℃的1000ml冷水中水洗3次,加入甲苯萃取,减压蒸馏,除去水分和溶剂,收集所得物,得低粘度液体腰果酚腈基树脂。
[0111] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0112] 称取100g苯酚和160g甲醛加入到反应器中,开动搅拌,升温至98℃,加入3.2g氢氧化钠,保持回流温度为98℃,当反应液浊点温度达到70℃时反应结束,此时反应所用时间为6.5h,然后用水洗涤反应液2次,再调节真空度达到7kPa,加热进行真空脱水,当树脂的凝胶时间达到200秒时将树脂降至常温,加入溶剂乙酸乙酯,加入量为45g,得到棕褐色溶液状的酚醛树脂,固含量为73%。
[0113] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0114] 称取28g步骤二制备的固含量73%的酚醛树脂、40g4-硝基邻苯二甲腈和140g的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应器中,控制反应溶液pH为9,升温到65℃,搅拌溶解后加入33g催化剂b碳酸钾,保温反应15h,降到室温后用蒸馏水进行清洗,再用乙酸乙酯进行萃取,用浓度为5%的稀盐酸中和,经分液漏斗分离,调节真空度达到7kPa,加热进行真空脱溶剂,当树脂的凝胶时间达到130秒时将树脂降至常温,加入乙酸乙酯,加入量为26g,得到腈基酚醛树脂。
[0115] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0116] 室温下按质量份将20份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。
[0117] 实施例10
[0118] 本实施例提供一种腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂的具体制备方法,包括如下步骤:
[0119] 步骤一、制备腰果酚腈基树脂:
[0120] 称取40g腰果酚、25g 4-硝基邻苯二甲腈和240g N,N-二甲基乙酰胺加入反应瓶,充分搅拌使4-硝基邻苯二甲腈完全溶解,并与腰果酚混合均匀后,称取50g无水氢氧化钡加入反应瓶,搅拌下,将温度升至80℃,反应14h,反应结束后,冷却,静置,分液,将上层液体倒入20℃的1000ml冷水中水洗3次,加入丙酮萃取,减压蒸馏,除去水分和溶剂,收集所得物,得低粘度液体腰果酚腈基树脂。
[0121] 步骤二、制备酚醛树脂:
[0122] 称取100g苯酚和180甲醛加入到反应器中,开动搅拌,升温至99℃,加入3.6g氢氧化钾,保持回流温度为99℃,当反应液浊点温度达到75℃时反应结束,此时反应所用时间为7h,然后用水洗涤反应液2次,再调节真空度达到8kPa,加热进行真空脱水,当树脂的凝胶时间达到300秒时将树脂降至常温,加入溶剂乙酸乙酯,加入量为47g,得到棕褐色溶液状的酚醛树脂,固含量为56%。
[0123] 步骤三、制备腈基酚醛树脂:
[0124] 称取28g步骤二制备的固含量56%的酚醛树脂、50g4-硝基邻苯二甲腈和150g的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应器中,控制反应溶液pH为10,升温到70℃,搅拌溶解后加入33g催化剂b碳酸钾,保温反应14h,降到室温后用蒸馏水进行清洗,再用乙酸乙酯进行萃取,用浓度为5%的稀盐酸中和,经分液漏斗分离,调节真空度达到8kPa,加热进行真空脱溶剂,当树脂的凝胶时间达到190秒时将树脂降至常温,加入乙酸乙酯,加入量为34g,得到腈基酚醛树脂。
[0125] 步骤四、制备腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂:
[0126] 室温下按质量份将35份步骤一所得腰果酚腈基树脂和100份步骤三所得腈基酚醛树脂充分混合均匀即得到腰果酚改性腈基酚醛树脂胶黏剂。