硼酚醛树脂分析及其塑料合成制备相关研究

    薛红艳

    摘要：在科技快速发展的时代背景下，很多工厂在进行塑料合成时，经常引入一些新型的合成材料，可大大提升整个塑料产品的质量。对此，本文以硼酚醛树脂的合成展开分析，进一步探究硼酚醛树脂塑料合成制备方法，以期为今后合成制备硼酚醛树脂塑料提供相应的参考依据。

    关键词：硼酚醛树脂；塑料合成；制备

    0.前言

    近年来，塑料工厂所使用的合成树脂及塑料大部分都是酚醛树脂与酚醛树脂合成塑料，塑料研制的时间非常早，且商品化发展也较成功。所以，在各种材料生产及加工中，硼酚醛树脂及其塑料备受青睐。因此，研究人员为进一步了解硼酚醛树脂及其塑料合成情况，深入分析相关合成方法，对之后进行硼酚醛树脂塑料合成制备起到重要作用。

    1.硼酚醛树脂合成分析

    当前，大量研究针对硼酚醛树脂的具体合成方法做了更进一步的分析，基本认定合成方法包括以下几种：

    1.1甲醛水溶液合成法

    甲醛水溶液合成法又称之为福尔马林法，包括缩合反应、酯化反应两种，即首先把苯酚和甲醛的水溶液或是固定的甲醛与催化剂作用之下，完成初始反应，以取得水杨醇；然后把硼酸直接加至水杨醇的体系当中，以控制好整个反应的时间、温度，同时把硼直接放入硼酚醛树脂的分子结构当中，待其固化后可制作成相应的硼酚醛树脂。

    1.2固相合成法

    硼酚醛树脂合成过程中所采用的固相合成方法，又称之为多聚甲醛法，包括两个流程：第一，先把苯酚和硼酸进行酯化反应，从而生成硼酸酚酯；第二，再加入一定量的固体甲醛，以完成缩合反应；然后对其进行固化处理之后，可制作成硼酚醛树脂。在整个合成过程中，与硼酸所进行的酯化反应，会把苯酚内的酚羟基封锁，进而较好地解决了因酚羟基导致所合成的硼酚醛树脂的耐水性较差问题。此种合成方法的收回率非常高，但进行反应所需条件较高，很难控制，所得到的产物质量容易受到时间所影响。

    1.3有机硼化合物改性合成法

    因硼酸在大部分有机溶解剂当中的溶解性能相对较差，所以，很多研究者采用各种方式来合成相应的有机硼化合物，之后把所合成的有机硼化合物和硼酚醛树脂进行反应，以合成全新的硼酚醛树脂。经此种方法合成的硼酚醛树脂塑料，可改善硼与酚醛树脂之间的相容性，同时还能进一步提升整个反应活性，最终提升所合成硼酚醛树脂的热性能。

    2.硼酚醛树脂塑料合成制备分析

    硼酚醛树脂塑料的具体合成制备方法为：以原位聚合法来制备硼酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料：首先，用各种有机改性剂来对蒙脱土纳米复合材料做相应地改性，以改善蒙脱土的亲和性，且将层与层之间的间距扩大；其次，把已改性的蒙脱土和甲醛、苯酚直接放置于反应瓶当中，并使用氨水当作催化剂，根据甲醛水溶液合成方法来制备相应的硼酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料。根据上述研究结果证实，蒙脱土的片层已经被部分地剥离，然后均匀地分散至树脂的基体当中。

    通常情况下，硼酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料热分解的温度与在780摄氏度之下所计算出的最高残炭率进行对照，结果显示比酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料温度高出大约56摄氏度。然而，硼酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料所产生的吸水率往往要高于酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料；出现此种情况主要因酚醛树脂在合成时，会携带一些没有反应或是反应不彻底的硼导致，研究人员利用固相合成方法来制备硼酚醛树脂，吸水率比甲醛水溶液合成方法所合成的硼酚醛树脂要低。

    多壁碳纳米管是分子模型的石墨碳管中的一种，其性能良好，特别是熱导性、热性能及力学性能等优势较明显。大部分研究者在合成制备过程中，在制备改性多壁碳纳米管时，在纳米管中加入适量羧基，在相同条件下进行反应，同时在多壁碳纳米管的结构内直接加入苯环，而硼酚醛树脂主链主要包括苯环、亚甲基，因此，加入苯环能够较好地改善硼酚醛树脂与多壁碳纳米管间的相容性。同时以硼酸于多壁碳纳米管侧壁上面直接引入相应的反应基团，而后通过原位聚合方法把改性多壁碳纳米管直接引到整个硼酚醛树脂当中，以便配置制备硼酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料。上述研究结果证实，改性多壁碳纳米管内直接引入基团，其作用较明显，可大大促进多壁碳纳米管和与硼酚醛树脂互相作用。

    3.结语

    综上阐述，不管经硼酸合成，还是经改性过后的有机硼化合物合成方法，把硼元素直接引入到相应的酚醛树脂中，均能提升酚醛树脂的热稳定性；但硼酸合成方法在操作工艺、操作性能等方面，所使用的技术还不够成熟，因此，经有机硼化物的合成制备改性方式，能很好地弥补以上缺陷，而且，引入硼之后，能够明显地提升酚醛树脂耐烧蚀性能、耐热性能等，使硼酚醛树脂在整个航空、航天等领域中得到广泛的应用，最终提升硼酚醛树脂及其合成塑料的应用价值。