專利名稱：玻璃鋼酚醛樹脂基材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及酚醛樹脂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是玻璃鋼用的酚醛樹脂基材的制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃鋼，學(xué)名玻璃纖維增強塑料，它是以玻璃纖維及其制品，如玻璃布、帶、氈、紗等作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合的增強塑料材料。玻璃鋼制品在性能、 用途、壽命屬性上大大優(yōu)于傳統(tǒng)制品，其具有易造型、可定制、色彩隨意調(diào)配的特點，深受商家和銷售者的青睞，占有越來越大的市場比分，前景廣闊。玻璃鋼事業(yè)的發(fā)展，作為塑料基材的增強材料，已由玻璃纖維擴大到碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維等。而合成樹脂中一般以酚醛樹脂為基材來制作玻璃鋼，酚醛樹脂玻璃鋼制品相對于傳統(tǒng)的不飽和聚酯樹脂玻璃鋼，具有較好的防火阻燃性能，但是由于酚醛樹脂固化速度相對不飽和樹脂而言，酚醛樹脂的反應(yīng)活性低，固化速度慢，固化過程需要加熱，同時固化反應(yīng)放出縮合水，使得固化必須在高溫高壓條件下進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對不足，提出一種玻璃鋼酚醛樹脂基材的制備方法，制備的酚醛樹脂粘合劑能夠在常溫條件下固化，從很大程度上節(jié)約了能源，降低了勞動強度，同時達到了節(jié)能降耗的目的。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種玻璃鋼酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0.001 0. 1投入反應(yīng)釜中，進行
縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為 1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70% 99. 5% 0.5% 30%， 攪拌均勻。優(yōu)選的，步驟①縮聚反應(yīng)條件為30 80°C，1 15小時。優(yōu)選的，步驟②減壓蒸餾條件為30 50°C，-0. 4 -0. 98MPa。優(yōu)選的，步驟①中酚選自苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚、鄰甲酚、間甲酚、 間苯二酚、間苯三酚、鄰苯二酚中的至少兩種。優(yōu)選的，步驟①中醛選自甲醛、乙醛、丙醛、多聚甲醛中的一種或多種。優(yōu)選的，步驟①中堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氨水、烷基胺、乙二胺、三乙胺中的一種或多種。優(yōu)選的，步驟②中pH值調(diào)節(jié)劑選自硫酸、亞硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、氫硫酸、甲酸、 乙酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、對甲苯磺酸、草酸、硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸氫銨、磷酸一氫銨、磷酸二氫銨中的一種或多種。
優(yōu)選的，步驟③中酸性成分選自硫酸、亞硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、氫硫酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、對甲苯磺酸、草酸等、硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸氫銨、磷酸一氫銨、磷酸二氫銨中的一種或多種與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用兩種組分形成的玻璃鋼酚醛樹脂基材，第一種組分為酚醛在堿性條件下縮聚的酚醛樹脂，第二組分為酸性成分，將兩種組分?jǐn)嚢杌靹?，得到本發(fā)明玻璃鋼酚醛樹脂基材；在使用同等比例固化劑的條件下，能夠在常溫條件下固化，從很大程度上節(jié)約了能源，降低了勞動強度，同時達到了節(jié)能降耗的目的，降低了勞動強度，很大程度的節(jié)約了能源。本發(fā)明還提供了一種玻璃鋼，包括酚醛樹脂基材，所述酚醛樹脂基材的制備方法， 包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0.001 0.1投入反應(yīng)釜中，進行
縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為 1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70% 99. 5% 0.5% 30%， 攪拌均勻。本發(fā)明還提供了一種玻璃鋼的制備方法，包括在玻璃纖維氈和玻璃纖維布之間涂刷酚醛樹脂基材，所述酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0. 001 0. 1投入反應(yīng)釜中，進行
縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為 1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70% 99. 5% 0.5% 30%， 攪拌均勻。采用上述酚醛樹脂基材用于手糊玻璃鋼，以玻璃纖維布或氈為基材，通過手糊的方式向玻璃纖維布或氈上刷膠，然后在室溫放置一段時間固化，拆模，便可得到酚醛玻璃鋼制品。該制品具有良好的防火性能、耐高溫性能、耐酸型能和機械性能，低煙霧密度和低毒等特性，可以廣泛應(yīng)用在對防火要求較高的場所，如高鐵、飛機、客車、商場等場所。與現(xiàn)有酚醛樹脂的合成制備方法相比，本發(fā)明在合成過程中使用的混合酚，通過使用混合酚，采用加入比苯酚活性更高的酚類組分，使得合成的樹脂在使用過程中，同樣比例的固化劑條件下，能夠在常溫固化，起到了節(jié)能降耗的作用。使用本發(fā)明酚醛樹脂基材制得的玻璃鋼制品仍具有良好的機械性能、耐高溫性能、耐酸性能和防火性能，能夠滿足各種應(yīng)用領(lǐng)域的要求，對酚醛玻璃鋼的發(fā)展具有重要的意義。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。實施例1將苯酚80kg，間苯二酚20g，甲醛(36% ) 180kg，氫氧化鈉2kg，依次加入到反應(yīng)釜中，升溫至50°C，恒溫反 應(yīng)6小時，將所得反應(yīng)混合物中加入1.5kg磷酸，減壓蒸餾， 控制減壓蒸餾的溫度38 40°C，真空度為-0. 98MPa -0. 94MPa,加壓蒸餾至粘度為 1500cp/25°C，得到酚醛樹脂產(chǎn)品。本實施例制備樹脂的固含量為63%，水分含量16%。向上述制備的酚醛樹脂產(chǎn)品中，加入亞硫酸，按酚醛樹脂與亞硫酸的重量比 70 30，攪拌均勻。實施例2將甲酚75kg，鄰甲酚25g，多聚甲醛(36 200kg，烷基胺1.5kg，依次加入到反應(yīng)釜中，升溫至70°C，恒溫反應(yīng)7小時，將所得反應(yīng)混合物加入1. 5kg混合酸，減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度40 42°C，真空度為-0. 98MPa -0. 94MPa，減壓蒸餾至粘度為 2000cp/25°C，得到酚醛樹脂產(chǎn)品。本實施例制備樹脂的固含量為71%，水分含量14. 5%。向上述制備的酚醛樹脂產(chǎn)品中，加入乙二酸，按酚醛樹脂與乙二酸的重量比 99.5 0.5，攪拌均勻。實施例3將萘酚70kg，鄰苯二酚30g，甲酚10g，丙醛(36 % )，180kg,氫氧化鈉1. 6kg，依次加入到反應(yīng)釜中，升溫至80°C恒溫反應(yīng)5小時，將所得反應(yīng)混合物中加入1. 5kg混合酸，減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度41 43°C，真空度為-0. 98MPa -0. 94MPa,減壓蒸餾至粘度為3000cp/25°C，得到酚醛樹脂產(chǎn)品。本實施例制備樹脂的固含量為75%，水分含量為9%。向上述制備的酚醛樹脂產(chǎn)品中，加入磷酸一氫銨，按酚醛樹脂與磷酸一氫銨的重量比80 20，攪拌均勻。實施例4將萘酚70kg，鄰苯二酚30g，甲酚10g，丙醛(36% )，180kg，氫氧化鈉1.6kg，依次加入到反應(yīng)釜中，升溫至80°C恒溫反應(yīng)5小時，將所得反應(yīng)混合物中加入1. 5kg混合酸，減壓蒸餾，控制減壓蒸餾的溫度41 43°C，真空度為-0. 98MPa -0. 94MPa,減壓蒸餾至粘度為3000cp/25°C，得到酚醛樹脂產(chǎn)品。將硫酸、氯化銨、對甲苯磺酸按照比例4.0 3.0 3.0混合，通過加入乙醇調(diào)整混合酸的粘度為15 20cp/25°C。以占樹脂質(zhì)量12%的比例加入酚醛樹脂產(chǎn)品中，攪拌均勻。對比實施例將苯酚，甲醛，氫氧化鈉，依次加入到反應(yīng)釜中，升溫80°C，恒溫反應(yīng)6小時， 減壓蒸餾，控制蒸餾溫度41 50°C，真空度-0. 98MPa -0. 94MPa,減壓蒸餾至粘度為 2500cp/25°C，得到普通酚醛樹脂產(chǎn)品。將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4和對比實施例產(chǎn)品，分別以兩層玻璃纖維氈和三層玻璃纖維布材料，通過多次鋪布、氈和刷膠，初步得到未固化的玻璃鋼制品，然后固化，待完全固化后，拆模，得到酚醛玻璃鋼板材。對上述玻璃鋼板材制備進行監(jiān)測，其結(jié)果如下表1所示。表1不同酚醛樹脂試驗結(jié)果對比
權(quán)利要求
1.一種玻璃鋼酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0.001 0. 1投入反應(yīng)釜中，進行縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70% 99.5% 0.5% 30%，攪拌均勻。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①縮聚反應(yīng)條件為30 80°C， 1 15小時。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟②減壓蒸餾條件為30 50°C, -0. 4 -0. 98MPa。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①中酚選自苯酚、甲酚、氨基酚、硝基酚、萘酚、氯酚、鄰甲酚、間甲酚、間苯二酚、間苯三酚、鄰苯二酚中的至少兩種。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①中醛選自甲醛、乙醛、丙醛、多聚甲醛中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①中堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、 氫氧化鋇、氨水、烷基胺、乙二胺、三乙胺中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟②中PH值調(diào)節(jié)劑選自硫酸、亞硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、氫硫酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、對甲苯磺酸、草酸、硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸氫銨、磷酸一氫銨、磷酸二氫銨中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟③中酸性成分選自硫酸、亞硫酸、 鹽酸、硝酸、磷酸、氫硫酸、甲酸、乙酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、對甲苯磺酸、草酸等、硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、磷酸一氫鈉、磷酸二氫鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸氫銨、磷酸一氫銨、磷酸二氫銨中的一種或多種。
9.一種玻璃鋼，包括酚醛樹脂基材，其特征在于所述酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0.001 0. 1投入反應(yīng)釜中，進行縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70% 99.5% 0.5% 30%，攪拌均勻。
10.一種玻璃鋼的制備方法，包括在玻璃纖維氈和玻璃纖維布之間涂刷酚醛樹脂基材， 其特征在于所述酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①、將酚、醛和堿按摩爾比1.0 1.5 3.0 0.001 0.1投入反應(yīng)釜中，進行縮聚反應(yīng)；②、向步驟①產(chǎn)物中加PH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3 9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為1000 3000cp/25°C ；③、向步驟②產(chǎn)物中加入酸性 成分，兩者重量比為70% 99. 5% 0.5% 30%，攪拌均勻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃鋼酚醛樹脂基材的制備方法，包括以下步驟①將酚、醛和堿按摩爾比1.0∶1.5～3.0∶0.001～0.1投入反應(yīng)釜中，進行縮聚反應(yīng)；②向步驟①產(chǎn)物中加pH值調(diào)節(jié)劑調(diào)pH值至3～9，減壓蒸餾，至產(chǎn)物粘度為1000～3000cp/25℃；③向步驟②產(chǎn)物中加入酸性成分，兩者重量比為70％～99.5％∶0.5％～30％，攪拌均勻。本發(fā)明制備的酚醛樹脂基材多用于手糊玻璃鋼，能夠在常溫條件下固化，從很大程度上節(jié)約了能源，降低了勞動強度，同時達到了節(jié)能降耗的目的。
文檔編號C08K7/14GK102219982SQ201110112610
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者唐一林, 張寶印, 李枝芳, 殷德剛, 江成真 申請人:山東圣泉化工股份有限公司