酚醛树脂应用(三)特殊6

2012年3月31日讯：酚醛树脂目前应用十分广泛。据专家介绍，如它为主防火剂、胺类为协效剂，研究其种类、用量对丙烯酸树脂防火性能的影响，采用锥形量热仪和热重分析仪对酚醛改性丙烯酸树脂的，燃烧性能和热稳定性进行了测试，并对燃烧后的炭层结构进行了电镜分析表明，硼酚醛树脂能显著提高丙烯酸树脂的防火性能，硅酸铝、六次甲基四胺具有有良好的协效作用；当丙烯酸树脂与硼酚醛树脂质量比为50:50,硅酸铝质量分数为7％,六次甲基四胺为2％时,改性树脂耐燃时间达到39min，点燃时间(TTI)及热释放速率峰值出现时间明显延长，热释放速率明显降低，800℃时残炭率为45％，热稳定性明显提高,燃烧烧后形成了表面为致密网状、断面为微细泡孔状的炭层结构,防火性能提高。随着老油田开发程度的加深，地层和油井出砂日趋复杂化、多元化，为克服特殊结构井和粉绌砂岩地层防砂难题，可采用覆膜砂防砂技术对地层进行预处理；而低温固化油田防砂用酚醛树脂，是这项技术的树脂基体材料，该树脂足苯酚与甲醛在催化剂作用下缩聚而成的，加入一定量的固化剂后，通过配方的优化设计，可在低温下自行固化。又如采用碱酸分步催化的方法，合成一系列高分子质量、低分子质量分布的纯邻甲酚，和以邻甲酚为主成分的邻甲酚系线形酚醛树脂。
　　
　　碱性条件下的出水量要达到总出水量的1/3左右这一工艺条件十分重要，实践证明如果没有这一过程则很难得到分子质量很高的树脂。例如在较低温度下反应一段时间后直接用酸中和，然后进行酸催化反应，由于低温下不太容易进行缩聚反应，进行邻一邻位缩聚反应更是困难。一旦体系变为酸催化，根据对位优先规则，更多的是邻甲酚的对位参与反应，所以邻甲酚的端基封闭作用就显现出来，导致分子质量不可能达到所需要的程度。据专家介绍，如果一直用碱性催化剂，虽然得到的树脂的分子质量比单用酸催化得到的分子质量要大，但由于对位在酸陛条件下，易于反应的特性没有被充分利用，所以比采用碱酸两步法得到的分子质量还是低许多。
　　
　　在酸性催化阶段选择了最为常见的酸性催化剂草酸，草酸在140℃开始缓慢分解，160℃时开始明显分解，高于180℃则可以彻底分解。据专家介绍，所以酸催化阶段140℃以前要保证一定的反应时间，使草酸有效地起到催化作用。当转到下层反应釜后，最后要升至190℃并维持一段时间，除了需要抽真空除去溶剂和未参与反应的单体，也是为了使草酸彻底分解。通过对比表l的数据可以发现，虽然酚醛比在1:1～1:0.95时，用本论文的合成工艺基本都可以合成分子质量很高的树脂，但还是酚醛比为l:1时更容易得到高分子质量的树脂，酚醛比越接近于1:l，树脂的分子质量越大(如M和N2)，这就可以利用酚醛比来控制树脂的分子质量。另外含有少量其他酚类的邻甲酚系线形酚醛树脂，纯邻甲酚树脂在碱溶性和溶剂性能等方面，是有一定差别的，例如邻甲酚一苯酚酚醛树脂Ⅳ3，分子质量并不是这几种酚醛树脂中最低的，而且平均核体数还是这几种树脂中最高的，但是抗碱溶性却是最小的，也是唯一一种在Ps版常见溶剂中易溶的树脂。
　　
　　这是因为苯酚的M/A值较小，使树脂的M/A值相应的变小，导致树脂的抗碱溶性变小。如果树脂中有一部分对甲酚，如邻甲酚一对甲酚酚醛树脂N5，虽然分子质量比J7、73还低，平均核体数也低，但它的抗碱性明显高于N3。这是因为对甲酚容易进行双邻位缩聚反应，树脂中双邻位缩聚值Ro-o增大，树脂的抗碱溶性相应地提高。也即可通过加入其他一些酚改变纯邻甲酚树脂M/A值、Ro-o值等，达到改变纯邻甲酚树脂抗碱溶性和溶剂性能的目的。一般而言M/值和Ro-o值越大，树脂的抗碱性越强。据专家介绍，可以根据总结出的经验公式，利用M/A值、Ro-o值，及分子质量这3个参数的关系设计出符合要求的树脂。