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车用制品技术与应用 杜玉泉 等·水溶性酚醛树脂合成及其层压板的制备研究

离酚含量不能过高。基于这种想法，将氢氧化 X 强碱 要的作用。
A 和某种胺弱碱 B 类化合物同时使用 , 共同作为合成 H C C CH 2
3
H C C CH
水溶性酚醛树脂的催化剂，以互补不足，用氢氧化 X 3 2 C
C O
强碱 A 保证酚醛树脂水溶性，用胺弱碱 B 类催化剂保 O O O
证酚醛树脂尽可能反应完全，减少游离酚含量。 Cr O Cr Cr O
O Cr O
同时我们考虑到两种催化剂各自的用量，在已有 O O O
O
的反应中，如果催化剂用的用量过大，反应速度大大 Si O Si O Si O Si O
加快，使得水溶性降低很容易出现乳化现象，而如果
图 5 沃兰与沃兰间，沃兰与玻璃纤维间形成醚键结构
催化剂用量不足则降低了反应的效率。
2.4.2 反应结果与力学性能测试
我们在甲醛和苯酚的摩尔比取 1.4 : 1，
通过以上的分析和讨论，在参照相关文献和经过
(40~60~80)℃分段升温，160℃凝胶时间控制在 85 s
实验室的实际操作结果我们最后确定了两组配方，并
同时使用催化剂强碱 A 和弱碱 B 进行酚醛树脂合成实
利用这两组配方大量制的成品，制备了胶布和压制了
验，并且比较不同催化剂的用量 ；结果见表 8。
层压板并测量了相关的力学性能，试验结果如表 9。
由表 8 可见，在适宜的反应条件下，选用氢氧化
表 9 最终反应配方制品的水溶性酚醛树脂性能参数
X 强碱 A 和某种胺弱碱 B 类催化剂共同作用，可制备
配方 19 配方 21
出游离酚含量较少，水溶性较好的酚醛树脂。 催化剂用量 /g 0.4A/1.5B 0.25A/1.5B
加温模式 分段 80℃ 分段 80℃
表 8 同时使用两种催化剂对于水溶性酚醛树脂性能的影响 游离酚含量 /% 8.6 7.8
配方 强碱 A/g 弱碱 B/g 反应时间 游离酚 /% 固体含量 水混合 固体含量 /% 51.6 51.2
/min /% 性 /mL 水混合性 /mL 13 11
15 0.2 1.0 290 8.03 49.3 11 反应时间 /min 250 350
16 0.3 1.0 265 9.10 50.9 12 挥发分含量 /% 1.86 1.49
5 0.4 1.0 240 8.30 51.6 12 树脂含量 /% 48.4 44.3
17 0.2 1.5 290 7.60 49.5 12 平均弯曲强度 /MPa 481 435
21 0.25 1.5 250 8.64 51.7 12
18 0.3 1.5 270 7.50 50.2 12 由表 9 和图 5 我们可以看出，通过实验的论证我
19 0.4 1.5 220 7.80 51.8 13
20 0.5 1.5 180 11.62 51.2 10 们修改配方与调整各步工艺，最终获得了令人比较满
意的水溶性较好而且力学性能也较优的水溶性酚醛树
从表 8 我们可以看出使用了强碱 A 与弱碱 B 共同
脂配方。
作用后，整个体系的性能有了明显的提高和改善，特
3 结论
别是对于 0.4 强碱 A 与 1.0 强碱 B 这个配比的基础上，
在水溶性酚醛树脂的制备过程中，有很多影响树
固体含量也有了一定的提高，由此可见催化剂的用量
脂性能和后续产品性能的因素，以往的水溶性酚醛树
也对于水溶性树脂最后的性能有重要的影响。
脂在水溶性和电气性能上也打不到相应的标准，我们
2.4 层压板制备
通过查阅资料和多次试验，最终发现，当甲醛与苯酚
2.4.1 玻璃纤维增强胶布的选用
的摩尔比为 1.37~1.40 的范围内，采用 (40~60~80)℃
在本实验中，我们选用的是 KH-550 玻璃纤维增
分段升温，160℃凝胶时间控制在 85 s 同时使用催化
强的平纹布，在酚醛胶布的制备过程中，本来应该经
剂强碱 A 和弱碱 B 进行酚醛树脂合成实验，能够获得
过表面烧蚀和化学处理的，但是我们选用的材料已经
性能良好的水溶性酚醛树脂。
经过了表面处理，
查阅相关资料可以得到 KH-550 玻璃纤维增强的
参考文献 ：
平纹布含有甲基丙烯酸氯化铬络合物 ( 即俗称的 “ 沃 [1] 僧则斌，普献坤 . 刹车片用 YSM 树脂的研制 [J]. 机械设计与
兰 ” 试剂 )，由于沃兰试剂的存在，最终形成了如图 5 制适，1999,7(4):55~57.
的结构。 [2] 殷荣忠，山永年，毛乾聪 . 酚醛树脂及其应用 [N]. 化学工业报，
北京 :1990-5-4(4).
这样使得在浸胶过程中，树脂与玻璃纤维的结合
[3] 顾澄中，胡福增，胡频，等 . 摩阻材料的开发 [J]. 非金属矿，
度和黏结性大大提高，同时对于提高玻璃纤维增强材 1996,19(4):54~55．
料的耐水性、强度、电性能、不泛白性也都起到了重 [4] 顾澄中，倪礼中，李庆荣 . 悬浮法 PYSM 阶醛树脂的开发 [J].
非金属矿，1997,20(3):64~65．

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年