酚醛树脂改性及应用概述

刘柏康

摘 要：酚醛树脂是一种重要的聚合物材料，主要用于研究它的耐热性能。固化剂酚醛树脂是一种具有阻燃功效的复合材料，可以通过观察粘合剂、泡沫和碳酚醛树脂的使用变化。在本文中，主要分析了酚醛树脂的改性及使用，且重点分析了其研发方向，为酚醛树脂的研究和应用提供了重要的理论依据。

关键词：酚醛树脂；改性；应用概述

聚环氧乙烷，英文缩写为PEO，是一种非离子聚合物。在造纸工业中，它被广泛用作长纤维分散剂和储存过滤器。实验表明，PEO会影响未洗涤的物质，不影响其他洗过的面食。这些性质有利于维护，因为未洗涤的纤维素悬浮液含有高浓度的溶质，其活化PEO。造纸工业发明了一种双组分PEO /酚醛树脂（或木质素）收集和排水系统，以提高PEO的保留效果。此外，一些研究人员使用阳离子淀粉衍生物（或阳离子纤维素衍生物）来增加酚醛树脂以外的维护系统。在该实验中，酚醛树脂被改性（例如，正丙胺，二丁胺，三乙胺，二乙基乙醇胺等），并且在一些条件下与含氨基的酚类化合物和甲醛（酚醛树脂）一起使用。阳离子基团-NH 2可以提高PEO，改性PEO 酚醛树脂体系的保养效果，可用于生产改性酚醛树脂，其直接用于造纸可以降低成本。

1.实验部分

1.1实验原料

1.1.1浆料磨木浆，取自湖南某造纸厂，打浆度70°SR。

1.1.2填料滑石粉，取自陕西某造纸厂，细度99%，通过220目筛，白度86%以上，pH值7.2。

1.1.3主要化学助剂

聚环氧乙烷（PEO）：上海联盛化工有限公司生产。伴侣分子量4，000，000的外观：白色颗粒和粉末，熔点：66至67℃，水溶液的pH：6.5至7.0，分解温度：423至425℃，水含量：<1%，比重：1 ，15-1.25，堆积密度：0.25-0.40kg / l，灰分（表示为CaO）：0.3-0.8%。苯酚：分析纯，在成都化工厂生产。甲醛溶液：氰化物化工厂的分析纯溶液。三乙胺：在西安化学试剂厂上制备。正丙基胺：在上海化学试剂公司销售部生产。

1.2實验设备

实验动态过滤系统是一种装置，该装置测量TB-100纤维的动态保留，用紫外线光度计测量滤液细粒浓度的吸光度。

1.3实验方法

实验中使用浓度为0.2%悬浮液，样品体积为500ml，滤网为200目铜体。对于每个实验，使用100ml初始体积测定滤液的浓度，并记录每个滤液的停留时间，用来画出滤液和样品浓度之间关系的函数。

2.实验条件的确定

2.1筛网目数的选择

纸浆颗粒尺寸不断变化，一般来说，通过75微米小孔的颗粒是薄的组分，而不能穿过这部分的纤维高达100%。该定义基于显微镜下剩余的纤维与筛网的比较，使用细网200目筛，检测是否可以顺利通过，实验证明，其不适合小部件的光纤。

2.2滤液浓度的测定方法

由于滤液吸光度低，难以测量其浓度，可能会降低测试系统浓度，产生一定的误差。误差趋势可以通过比色法间接测定。滤液浓度可通过度量标准过滤。发生错误的结果将会明显降低。首先，制备不同浓度的样品，对应于标准样品的薄组分布和500nm处的光密度，（测定吸光度，然后进行分光光度计为730的回归分析，测量结果如下：颜色测量过程的具体实验方法是以下测试A）。浓度（C）和滤液的测量浓度之间的回归方程是基于由样品测量的光密度的回归方程导出的。各种浓度的纸浆，磨碎的木浆和滑石粉的光密度测量为20%。结果显示在表1。表1中数据的回归分析如下获得。C = 0.5038A-0.0035 R = 0.9994。

3.助剂的制备

3.1改性酚醛树脂的合成

将C加入装有约700C加热的三颈烧瓶中，通过回流冷凝器测试其温度，加入固定量的苯酚和三乙胺（或正丙胺），约20分钟后停止加热，且停止加入一些化学物质。随后，将试剂的温度升至100℃并在该温度下继续反应25分钟。反应完成后，让其冷却，加入20%氢氧化钠水溶液，得到产物。在药物的各种给药条件下进行反应，药物量与上述相同，得到4种产物。产品特性：粘稠棕色溶液，干燥提取物：约30%。

3.2药品溶液的配制

制备聚环氧乙烷（PEO）0.0015%溶液。首先用容量瓶准确称量1000mL的溶液再放入0.3g PEO物质在容器中进行反应。用以制备0.03%溶液，然后除去25ml残余液。将最后的溶液倒入500ml容量瓶。最终获取浓度为0.0015%的PEO溶液。 要制备0.01%改性酚醛树脂溶液，需要向500ml容量瓶中加入几种改性酚醛树脂，最后制成0.01%的溶液。

4.聚氧化乙烯/改性酚醛树脂双元体系的助留效果

4.1不同胺基含量的酚醛树脂的助留效果

1仅使用PEO添加系列1时的保存效果

2PEO系列+酚醛树I系列的保养效果

3PEO +酚醛树脂II系列的保养效果

4PEO系列+酚醛树脂III系列的保养效果

将酚醛树脂改性为不同量的三乙胺，得到具有三个不同氨基的改性酚醛树脂。在上图中可以看出三种树脂在聚（环氧乙烷）作用下的保留效果的上升趋势的不同。当胺含量相对较低时，保留效果越显著，细纤维残留物比原始纤维残余物高达8%。

4.2不同种类胺基改性的酚醛树脂的助留效果

正丙基体系改性的酚醛树脂对于其它两种胺改性的酚醛树脂类型和由聚环氧乙烷组成的封闭体系是最有效的。在聚环氧乙烷达到5的时候，三乙基苯酚树脂改性率：系列1的情况下，细纤维的保存度约为82%，系列1是丙胺改性酚在和树脂的比例，并且保存得很细。也是系列1纤维，其可以达到约85%的效果得到改善。

4.3剪切速度对助留效果的影响

该图表明，用正丙基（酚醛树脂IV）/聚氧乙烯改性酚醛树脂捕获系统保留率降低且片状剪切敏感，但随着剪切速率的增加，这些体系将显示出优异的储存性能。

5.结语

随着酚醛树脂产量的不断增加，人们对于酚醛树脂的需求也有所增加，但其供给还不能满足社会的需求，特别是高性能酚醛树脂的需求缺口较大。其地位也越来越高。在修正应用方面，其有很好的研究前景。同时伴随着石油资源的减少及苯酚价格的上涨，酚醛树脂的生产和大规模使用给人们带来了诸多好处。但苯酚价格的上涨成了其生产的阻碍因素，所以寻找苯酚替代品成了我们所要探究的方向。用这些替代品可降低一定的成本。

参考文献：

[1]王登武，王芳.酚醛树脂的耐热及增韧改性研究进展[J].工程塑料应用，2016（11）23-25。

[2]杨莹，王汝敏，王德君.硼酚醛树脂及其塑料的合成制备研究进展[J].工程塑料应用，2017（9）67-69。