酚醛樹脂改性及應用概述

劉柏康

摘 要：酚醛樹脂是一種重要的聚合物材料，主要用于研究它的耐熱性能。固化劑酚醛樹脂是一種具有阻燃功效的復合材料，可以通過觀察粘合劑、泡沫和碳酚醛樹脂的使用變化。在本文中，主要分析了酚醛樹脂的改性及使用，且重點分析了其研發方向，為酚醛樹脂的研究和應用提供了重要的理論依據。

關鍵詞：酚醛樹脂；改性；應用概述

聚環氧乙烷，英文縮寫為PEO，是一種非離子聚合物。在造紙工業中，它被廣泛用作長纖維分散劑和儲存過濾器。實驗表明，PEO會影響未洗滌的物質，不影響其他洗過的面食。這些性質有利于維護，因為未洗滌的纖維素懸浮液含有高濃度的溶質，其活化PEO。造紙工業發明了一種雙組分PEO /酚醛樹脂（或木質素）收集和排水系統，以提高PEO的保留效果。此外，一些研究人員使用陽離子淀粉衍生物（或陽離子纖維素衍生物）來增加酚醛樹脂以外的維護系統。在該實驗中，酚醛樹脂被改性（例如，正丙胺，二丁胺，三乙胺，二乙基乙醇胺等），并且在一些條件下與含氨基的酚類化合物和甲醛（酚醛樹脂）一起使用。陽離子基團-NH 2可以提高PEO，改性PEO 酚醛樹脂體系的保養效果，可用于生產改性酚醛樹脂，其直接用于造紙可以降低成本。

1.實驗部分

1.1實驗原料

1.1.1漿料磨木漿，取自湖南某造紙廠，打漿度70°SR。

1.1.2填料滑石粉，取自陜西某造紙廠，細度99%，通過220目篩，白度86%以上，pH值7.2。

1.1.3主要化學助劑

聚環氧乙烷（PEO）：上海聯盛化工有限公司生產。伴侶分子量4，000，000的外觀：白色顆粒和粉末，熔點：66至67℃，水溶液的pH：6.5至7.0，分解溫度：423至425℃，水含量：<1%，比重：1 ，15-1.25，堆積密度：0.25-0.40kg / l，灰分（表示為CaO）：0.3-0.8%。苯酚：分析純，在成都化工廠生產。甲醛溶液：氰化物化工廠的分析純溶液。三乙胺：在西安化學試劑廠上制備。正丙基胺：在上海化學試劑公司銷售部生產。

1.2實驗設備

實驗動態過濾系統是一種裝置，該裝置測量TB-100纖維的動態保留，用紫外線光度計測量濾液細粒濃度的吸光度。

1.3實驗方法

實驗中使用濃度為0.2%懸浮液，樣品體積為500ml，濾網為200目銅體。對于每個實驗，使用100ml初始體積測定濾液的濃度，并記錄每個濾液的停留時間，用來畫出濾液和樣品濃度之間關系的函數。

2.實驗條件的確定

2.1篩網目數的選擇

紙漿顆粒尺寸不斷變化，一般來說，通過75微米小孔的顆粒是薄的組分，而不能穿過這部分的纖維高達100%。該定義基于顯微鏡下剩余的纖維與篩網的比較，使用細網200目篩，檢測是否可以順利通過，實驗證明，其不適合小部件的光纖。

2.2濾液濃度的測定方法

由于濾液吸光度低，難以測量其濃度，可能會降低測試系統濃度，產生一定的誤差。誤差趨勢可以通過比色法間接測定。濾液濃度可通過度量標準過濾。發生錯誤的結果將會明顯降低。首先，制備不同濃度的樣品，對應于標準樣品的薄組分布和500nm處的光密度，（測定吸光度，然后進行分光光度計為730的回歸分析，測量結果如下：顏色測量過程的具體實驗方法是以下測試A）。濃度（C）和濾液的測量濃度之間的回歸方程是基于由樣品測量的光密度的回歸方程導出的。各種濃度的紙漿，磨碎的木漿和滑石粉的光密度測量為20%。結果顯示在表1。表1中數據的回歸分析如下獲得。C = 0.5038A-0.0035 R = 0.9994。

3.助劑的制備

3.1改性酚醛樹脂的合成

將C加入裝有約700C加熱的三頸燒瓶中，通過回流冷凝器測試其溫度，加入固定量的苯酚和三乙胺（或正丙胺），約20分鐘后停止加熱，且停止加入一些化學物質。隨后，將試劑的溫度升至100℃并在該溫度下繼續反應25分鐘。反應完成后，讓其冷卻，加入20%氫氧化鈉水溶液，得到產物。在藥物的各種給藥條件下進行反應，藥物量與上述相同，得到4種產物。產品特性：粘稠棕色溶液，干燥提取物：約30%。

3.2藥品溶液的配制

制備聚環氧乙烷（PEO）0.0015%溶液。首先用容量瓶準確稱量1000mL的溶液再放入0.3g PEO物質在容器中進行反應。用以制備0.03%溶液，然后除去25ml殘余液。將最后的溶液倒入500ml容量瓶。最終獲取濃度為0.0015%的PEO溶液。 要制備0.01%改性酚醛樹脂溶液，需要向500ml容量瓶中加入幾種改性酚醛樹脂，最后制成0.01%的溶液。

4.聚氧化乙烯/改性酚醛樹脂雙元體系的助留效果

4.1不同胺基含量的酚醛樹脂的助留效果

1僅使用PEO添加系列1時的保存效果

2PEO系列+酚醛樹I系列的保養效果

3PEO +酚醛樹脂II系列的保養效果

4PEO系列+酚醛樹脂III系列的保養效果

將酚醛樹脂改性為不同量的三乙胺，得到具有三個不同氨基的改性酚醛樹脂。在上圖中可以看出三種樹脂在聚（環氧乙烷）作用下的保留效果的上升趨勢的不同。當胺含量相對較低時，保留效果越顯著，細纖維殘留物比原始纖維殘余物高達8%。

4.2不同種類胺基改性的酚醛樹脂的助留效果

正丙基體系改性的酚醛樹脂對于其它兩種胺改性的酚醛樹脂類型和由聚環氧乙烷組成的封閉體系是最有效的。在聚環氧乙烷達到5的時候，三乙基苯酚樹脂改性率：系列1的情況下，細纖維的保存度約為82%，系列1是丙胺改性酚在和樹脂的比例，并且保存得很細。也是系列1纖維，其可以達到約85%的效果得到改善。

4.3剪切速度對助留效果的影響

該圖表明，用正丙基（酚醛樹脂IV）/聚氧乙烯改性酚醛樹脂捕獲系統保留率降低且片狀剪切敏感，但隨著剪切速率的增加，這些體系將顯示出優異的儲存性能。

5.結語

隨著酚醛樹脂產量的不斷增加，人們對于酚醛樹脂的需求也有所增加，但其供給還不能滿足社會的需求，特別是高性能酚醛樹脂的需求缺口較大。其地位也越來越高。在修正應用方面，其有很好的研究前景。同時伴隨著石油資源的減少及苯酚價格的上漲，酚醛樹脂的生產和大規模使用給人們帶來了諸多好處。但苯酚價格的上漲成了其生產的阻礙因素，所以尋找苯酚替代品成了我們所要探究的方向。用這些替代品可降低一定的成本。

參考文獻：

[1]王登武，王芳.酚醛樹脂的耐熱及增韌改性研究進展[J].工程塑料應用，2016（11）23-25。

[2]楊瑩，王汝敏，王德君.硼酚醛樹脂及其塑料的合成制備研究進展[J].工程塑料應用，2017（9）67-69。