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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

木质素改性多孔酚醛树脂微球的

制备研究

姬春梅
( 榆林职业技术学院 , 陕西 榆林 718100)

摘要： 本文以苯酚和甲醛为反应单体，采用聚乙烯醇（PVA1788）作分散剂，三乙胺（TEA）作碱催化剂，六次甲基四胺（HMTA）
作交联剂，利用水相悬浮缩聚法制备了球形酚醛树脂。在稳定悬浮缩聚体系引入致孔剂，制备多孔的酚醛树脂微球 , 并对木质素
部分替代苯酚制备多孔酚醛树脂微球进行初步探讨。通过实验确定了水相悬浮缩聚法制备酚醛树脂珠体基本合成工艺 ：先将苯酚、
甲醛、三乙胺加入到一定浓度的 PVA 水溶液，在 95~97℃反应 40 min 后，加入 HMTA，继续反应 4 h，再用 1 mol/L 的盐酸溶液
调节 pH 值至 2，固化反应 1 h，可得到形态规整的珠体 ；并发现 PVA 浓度对酚醛树脂珠体粒度影响很大，粒度分布较宽。甲苯
致孔得到多孔球形酚醛树脂微球，粒径分布较无致孔剂时窄，孔径在 2 μ 以上 ；甲苯用量 5 g，PVA 浓度为 0.375% 时，得到的粒
径在 20~80 目间的粒子数量达 90% ；提高甲苯量能增大多孔球形酚醛树脂微球比表面积，但加宽粒径分布 ；且高甲苯添加量时，
PVA 浓度对缩聚产物形态影响非常显著，低 PVA 浓度下易结块，高 PVA 浓度下得细粉（粒径小于 200 目）。邻苯二甲酸二丁酯
致孔得到外表面光滑内表面多孔的酚醛树脂中空微球，粒径分布也窄，粒径在 20~80 目间粒子数量占 80% 以上。木质素替代苯酚
制备多孔球形酚醛树脂，木质素能参与反应成球，但球形度稍差，孔径也更小。
关键词 ： 悬浮缩聚 ；木质素 ；酚醛树脂微球 ；致孔剂
中图分类号 ： TQ332.1 文章编号 ： 1009-797X(2019)10-0020-10
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2019.10.004

缩聚型树脂的制备过程过去往往是先本体缩聚得 1 实验部分
到大块凝胶，再经粉碎，过筛而得到所需产品 [1] 。用 1.1 实验原料
这种方法聚合时，要大量放热，由于本体聚合散热不 实验主要原料及其规格列于表 1。
均匀，反应速率难以控制，而导致树脂的孔结构不均 表 1 主要原料及其规格
匀。而且粉碎要求一定大小的粒度，从而产生一部分 试剂名称 规格 生产厂家
苯酚 AR 上海三鹰化学试剂有限公司
粉末不能使用，生产效率不高。虽然有部分文献也有 三乙胺 AR 中国上海试剂总厂
邻苯二甲酸二丁酯 AR 中国上海试剂总厂
采用悬浮法制备珠状大孔球形酚醛树脂，但均采用反
甲苯 AR 上海三鹰化学试剂有限公司
相悬浮聚合，此法分散介质成本较高，毒性较大，必 丙酮 AR 西陇化工厂
将产生污染物 [2] 。本课题研究采用水相悬浮聚合工艺 甲醛 AR 西陇化工厂
聚乙烯醇 AR 三明永安化纤厂
制备珠状大孔球形酚醛树脂，本方法可以使聚合热均
1.2 实验仪器
匀地散发，所得产物的孔结构也较为均匀，此外，树
实验采用的主要仪器及其型号列于表 2。
脂的粒度也可以任意调节。而选用水相作为分散相可
1.3 实验方法
一避免污染，成本低，对环境有好，产品后处理方便，
1.3.1 酶解木质素的纯化
此为本课题研究的创新点。
称取 10 g 酶解木质素，加入 70% 丙酮和水的混
随着现代汽车工业的高速发展，人们对车辆在舒
合溶剂 100 mL。35℃下加热搅拌 ( 冰水冷凝回流 )2 h
适性、稳定性、安全性等方面提出了更高的需求，这
后，趁热用真空抽滤，并用 70% 丙酮和水的混合溶剂
要求车用制动摩擦材料能够在高速高载荷下拥有稳定
40 mL 洗涤滤渣。把滤液倒入烧杯中，加入 300 mL 水，
适宜的摩擦磨损性能。酚醛树脂制备的酚醛树脂基摩
降低其溶解度。加入少量浓度为 2% 的稀硫酸，搅拌，
擦材料具有最优异的摩擦学性能，摩擦因数稳定性最
好，不易引起衰退，噪音发生概率最低。采用改性酚
作者简介 ：姬春梅（1970-），女，博士研究生，教授，现
醛树脂在提高汽车刹车片摩擦材料性能方面具有显著 从事金属材料及高分子复合材料研究工作。
的实际效果和广泛的应用前景。 收稿日期 ：2017-09-25

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