專利名稱：一種電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種粘合劑的制備方法，涉及一種電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，產(chǎn)品適用于電工玻璃布(或玻璃纖維)層壓(或模壓)制品的生產(chǎn)中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，甲氧基二甲苯單體改性酚醛樹(shù)脂的制備方法一般是采用80～120份(重量)甲氧基二甲苯單體、80～100份酚類、80～120份醛類、分別加入1～4份酸性催化劑和4～8份堿性催化劑、70份甲苯，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成。由于這種甲氧基二甲苯單體改性酚醛樹(shù)脂交聯(lián)密度較小，成型工藝性差，樹(shù)脂體系耐熱老化等級(jí)僅130級(jí)(即所生產(chǎn)的電氣絕緣材料長(zhǎng)期使用的極限溫度為130℃)，其使用受到限制，樹(shù)脂后續(xù)產(chǎn)品(層壓和模壓制品)的綜合性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過(guò)在甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液中加入有機(jī)化合物促進(jìn)劑并進(jìn)一步反應(yīng)，從而提供一種使生產(chǎn)的電工絕緣材料具有穩(wěn)定的電氣絕緣性能和較高的機(jī)械性能的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法。
本發(fā)明的內(nèi)容是一種電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，包括采用80～120份(重量)甲氧基二甲苯單體、80～100份酚類、80～120份醛類、分別加入1～4份酸性催化劑和4～8份堿性催化劑、70份甲苯，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液，其特征之處是還包括下列步驟在所述甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液中加入1～6份有機(jī)化合物促進(jìn)劑和50～120份溶劑，在40℃～60℃下，進(jìn)行40～80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，即得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液。芳烷基酚樹(shù)脂溶液為均勻澄清透明棕紅色的穩(wěn)定溶液。
本發(fā)明內(nèi)容中所述有機(jī)化合物促進(jìn)劑是十二烷基苯磺酸、硫酸乙酯、石油磺酸、烏洛托品、草酸、咪唑、N，N-二甲基芐胺中的一種或多種。
本發(fā)明內(nèi)容中所述酚類是苯酚或/和二甲酚。
本發(fā)明內(nèi)容中所述醛類是甲醛或/和糠醛。
本發(fā)明內(nèi)容中所述酸性催化劑是鹽酸、對(duì)甲苯磺酸、硫酸或/和硝酸。
本發(fā)明內(nèi)容中所述堿性催化劑是氫氧化鈉、氨水、烏洛托品或/和氫氧化鉀。
本發(fā)明內(nèi)容中所述溶劑是甲苯、酒精、丙酮或/和甲酰胺。
本發(fā)明內(nèi)容中所述合成甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液的工藝方法一般有兩種工藝一(回流脫水法)將甲氧基二甲苯單體80～120份(重量)和80～100份酚類在1～4份酸性催化劑作用下進(jìn)行升溫脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后再加入堿性催化劑4～8份、70份甲苯和醛類80～120份進(jìn)行回流脫水，至透明，即制得甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液。
工藝二(真空脫水法)將甲氧基二甲苯單體80～120份(重量)和80～100份酚類在1～4份酸性催化劑作用下進(jìn)行升溫脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后再加入堿性催化劑4～8份、70份甲苯和醛類80～120份進(jìn)行真空脫水，至透明，即制得甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明具有下列特點(diǎn)(1)在甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液中加入1～6份的促進(jìn)劑，這些促進(jìn)劑分子結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)(-NH2、-COOH)與甲氧基二甲苯單體改性酚醛樹(shù)脂中的羥甲基在熱態(tài)下經(jīng)過(guò)初步反應(yīng)，形成含一定量的帶有活性基團(tuán)結(jié)構(gòu)如-NH-COO-的帶有支鏈狀的大分子、未反應(yīng)的促進(jìn)劑(十二烷基苯磺酸、硫酸乙酯、石油磺酸、烏洛托品、N，N-二甲基芐胺、草酸、咪唑的一種或多種)以及未與促進(jìn)劑進(jìn)行反應(yīng)的甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂的混合溶液，即本發(fā)明專利所述的電工芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液。在本發(fā)明專利所述的電工芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液涂制玻璃纖維布預(yù)浸材料的預(yù)烘(注預(yù)烘即除去多余的溶劑)過(guò)程與玻璃纖維布預(yù)浸材料在熱壓成型的中期、后期固化中，由于這些大分子在含有-NH2、-COOH的促進(jìn)劑作用下，更利于與本發(fā)明專利所述的電工芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液中未反應(yīng)的甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂進(jìn)行有效的交聯(lián)固化反應(yīng)，可使生產(chǎn)過(guò)程易于控制，并使其比甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂用作膠粘劑使用時(shí)后期固化反應(yīng)更徹底，交聯(lián)密度增大，形成大量的C-N鍵，能穩(wěn)定后續(xù)制品的電氣絕緣性能、提高后續(xù)制品的機(jī)械性能和耐熱老化性能，主要體現(xiàn)在一是芳烷基酚玻璃布制品的熱態(tài)(180℃)彎曲強(qiáng)度能達(dá)到200MPa左右，而現(xiàn)有甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂的玻璃布制品的熱態(tài)(180℃)彎曲強(qiáng)度僅僅為50Mpa左右；二是芳烷基酚玻璃布制品的耐熱老化指數(shù)達(dá)到180級(jí)(實(shí)測(cè)值193℃)，而現(xiàn)有二甲苯改性酚醛樹(shù)脂的玻璃布制品耐熱老化指數(shù)只能達(dá)到130級(jí)；(2)改善了后續(xù)制品的加工工藝。本發(fā)明的芳烷基酚樹(shù)脂溶液可以根據(jù)不同的需要，通過(guò)改變酚類、醛類和促進(jìn)劑的用量來(lái)滿足作芳烷基酚玻璃坯布和芳烷基酚玻璃布層壓板的要求，可使生產(chǎn)的電工絕緣材料(玻璃布或玻璃纖維層壓與模壓制品)具有穩(wěn)定的電氣絕緣性能和較高的機(jī)械性能。機(jī)械性能的提高主要體現(xiàn)在芳烷基酚玻璃布制品的熱態(tài)(180℃)彎曲強(qiáng)度能達(dá)到200MPa左右，而現(xiàn)有的甲氧基二甲苯單體改性酚醛樹(shù)脂的玻璃布制品的熱態(tài)(180℃)彎曲強(qiáng)度僅僅為50Mpa左右；(3)提高后續(xù)制品的耐熱老化性能。現(xiàn)有的甲氧基二甲苯單體改性酚醛樹(shù)脂的玻璃布制品的耐熱老化指標(biāo)僅能達(dá)到130級(jí)，而本發(fā)明所述的芳烷基酚玻璃布制品可以將耐熱老化指標(biāo)提高到180級(jí)；(4)降低電工電器行業(yè)所需材料及零部件的使用成本。現(xiàn)有的H級(jí)電工絕緣材料(玻璃布或玻璃纖維層壓與模壓制品)通常比用本發(fā)明的芳烷基酚樹(shù)脂所生產(chǎn)的電工絕緣材料的成本高出30％～40％。
具體實(shí)施例方式
以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)以下所述的內(nèi)容進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)方案，也可以此作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1將100份(重量，后同)甲氧基二甲苯單體、80份苯酚和3份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛120份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫回流脫水，待到溶液透明后，加入甲苯30份、丙酮20份和促進(jìn)劑(十二烷基苯磺酸∶石油磺酸∶草酸＝20∶2∶1)6份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例2將100份甲氧基二甲苯單體、100份苯酚和4份對(duì)甲苯磺酸加入反應(yīng)釜，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛80份、氫氧化鈉5份、甲苯70份進(jìn)行真空脫水，待溶液透明后加入甲苯70份、酒精50份和促進(jìn)劑硫酸乙酯1份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例3將100份甲氧基二甲苯單體、100份苯酚和1份對(duì)甲苯磺酸加入反應(yīng)釜，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛100份、氨水8份、甲苯70份進(jìn)行回流脫水，待到溶液透明時(shí)，在加入酒精60份和促進(jìn)劑烏洛托品3份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例4將100份甲氧基二甲苯單體、90份苯酚和2份硫酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛110份、氫氧化鉀6份、甲苯70份進(jìn)行真空脫水，待到溶液透明時(shí)，在加入酒精50份、甲酰胺50份和促進(jìn)劑(十二烷基苯磺酸∶硫酸乙酯∶石油磺酸＝10∶8∶3)3份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例5將100份甲氧基二甲苯單體、80份二甲酚和3份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入糠醛120份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫回流脫水，待到溶液透明后，加入甲苯20份、丙酮30份和促進(jìn)劑(烏洛托品∶N，N-二甲基芐胺＝1∶9)5份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例6將100份甲氧基二甲苯單體、90份苯酚和2份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入糠醛100份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫真空脫水，待到溶液透明后，加入甲酰胺60份、丙酮60份和促進(jìn)劑(烏洛托品∶N，N-二甲基芐胺∶咪唑＝1∶5∶3)3份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例7將100份甲氧基二甲苯單體、90份二甲酚和3份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛120份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫回流脫水，待到溶液透明后，加入甲苯30份、甲酰胺20份和促進(jìn)劑(N，N-二甲基芐胺∶咪唑＝5∶5)2份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例8將100份甲氧基二甲苯單體、90份苯酚和4份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛80份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫真空脫水，待到溶液透明后，加入甲苯30份、丙酮50份和促進(jìn)劑(硫酸乙酯∶石油磺酸∶草酸＝20∶15∶3)6份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例9將100份甲氧基二甲苯單體、80份苯酚和4份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入糠醛110份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫回流脫水，待到溶液透明后，加入酒精20份、丙酮30份和促進(jìn)劑(烏洛托品∶咪唑＝3∶11)6份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例10將80份甲氧基二甲苯單體、80份二甲酚和3份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛90份、烏洛托品5份、甲苯70份進(jìn)行升溫真空脫水，待到溶液透明后，加入甲酰胺30、丙酮40份和促進(jìn)劑(十二烷基苯磺酸∶硫酸乙酯∶草酸＝15∶8∶3)4份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例11將80份甲氧基二甲苯單體、90份苯酚和2份硫酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛110份、氫氧化鉀4份、甲苯70份進(jìn)行真空脫水，待到溶液透明時(shí)，在加入酒精100份和促進(jìn)劑(十二烷基苯磺酸∶硫酸乙酯∶石油磺酸＝10∶8∶3)3份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
實(shí)施例12將120份甲氧基二甲苯單體、90份二甲酚和3份鹽酸加入反應(yīng)釜中，加熱升溫(不超過(guò)140℃)進(jìn)行脫水，當(dāng)脫出的水達(dá)到一定量時(shí)降溫冷卻，然后加入甲醛120份、氨水4份、甲苯70份進(jìn)行升溫回流脫水，待到溶液透明后，加入甲苯40份、酒精30份和促進(jìn)劑(烏洛托品)2份，在40℃～60℃，進(jìn)行40分鐘到80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，攪拌均勻得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂溶液。
上述具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本發(fā)明內(nèi)容所述均可實(shí)施，并具有所述良好效果。
權(quán)利要求
1.一種電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，包括采用80～120份(重量)甲氧基二甲苯單體、80～100份酚類、80～120份醛類、分別加入1～4份酸性催化劑和4～8份堿性催化劑、70份甲苯，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液，其特征是還包括下列步驟在所述甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液中加入1～6份有機(jī)化合物促進(jìn)劑和50～120份溶劑，在40℃～60℃下，進(jìn)行40～80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，即得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述有機(jī)化合物促進(jìn)劑是十二烷基苯磺酸、硫酸乙酯、石油磺酸、烏洛托品、草酸、咪唑、N，N-二甲基芐胺中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述酚類是苯酚或/和二甲酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述醛類是甲醛或/和糠醛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述酸性催化劑是鹽酸、對(duì)甲苯磺酸、硫酸或/和硝酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述堿性催化劑是氫氧化鈉、氨水、烏洛托品或/和氫氧化鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，其特征是所述溶劑是甲苯、酒精、丙酮或/和甲酰胺。
全文摘要
一種電工專用新型芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液的制備方法，包括采用80～120份(重量)甲氧基二甲苯單體、80～100份酚類、80～120份醛類、分別加入1～4份酸性催化劑和4～8份堿性催化劑、70份甲苯，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液，其特征還包括在甲氧基二甲苯改性酚醛樹(shù)脂溶液中加入1～6份有機(jī)化合物促進(jìn)劑和50～120份溶劑，在40℃～60℃下，進(jìn)行40～80分鐘預(yù)聚反應(yīng)后，即得到產(chǎn)品芳烷基酚樹(shù)脂膠粘劑溶液。本發(fā)明產(chǎn)品用于制造耐熱等級(jí)為180級(jí)的電工玻璃布浸漬坯布(或玻璃纖維浸漬材料)及其層壓(或模壓)制品，可使生產(chǎn)的電工絕緣材料具有穩(wěn)定的電氣絕緣性能和較高的機(jī)械性能。
文檔編號(hào)C09J161/06GK1526783SQ0313590
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者趙成, 劉鋒, 邵婭婷, 趙 成 申請(qǐng)人:綿陽(yáng)東方絕緣制品有限責(zé)任公司