[0025] 下面将参照附图对本发明进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此,下列可多次加热使用的虫胶的描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
[0026] 实施例1:
[0027] 1)紫虫胶50份、磷酸三苯酯20份、单宁酸0.5份、苯酚甲醛酚醛树脂(分子量800‑2000 g/mol)30份,经混合后加入双螺杆挤出机造粒、烘干后即得可多次加热使用的虫胶A。
[0028] 2)紫虫胶和实施例1制备的虫胶A的热稳定性试验
[0029] 用DSC测定紫虫胶原料和实施例1虫胶A的反应性能(温度范围:从20升到160℃,升温速率为20℃/min)。
[0030] 试验结果如表1所示:第一次升温紫虫胶双键的转化率为75.9%;第二次升温过程,紫虫胶双键的转化率为24.0%(累计转化100%)。而实施例1制备的虫胶A第一次升温,虫胶A双键的转化率为0.6%;第六次升温过程,虫胶A双键的转化率为2.95%;进行十个升温‑降温循环,虫胶A的双键转化率共为3.55%。说明实施例1制备的虫胶A的热稳定性得到明显改善。
[0031] 表1是紫虫胶原料和实施例1制备的虫胶A经10次升温‑降温循环后的反应热,以及每次升温‑降温循环后计算得到的双键转化率情况,其中,循环中双键无转化的次数即不在表中一一列举。
[0032] 表1 升温过程中样品的双键转化率
[0033]
[0034] 分析原因在于磷酸酯与单宁酸和酚醛树脂复合的产物对双键的加成反应具有抑制作用,从而使得本例中制备的虫胶A的热稳定性明显优于纯紫虫胶,能反复加热多次(10次以上),明显提高紫虫胶树脂的热稳定性。
[0035] 由于虫胶中的双键反生加成反应会放出大量聚合热,所以可用紫虫胶和虫胶A在程序升温过程中放热量的大小,表示紫虫胶和虫胶A的反应能力的大小和反应程度高低。如紫虫胶(图1A)和实施例1制备的虫胶A(图1B)的DSC图所示,相同升温条件下,紫虫胶在20‑160℃范围内的放热量为52.74J/g,实施例1制备的虫胶A的放热量为4.9J/g,进一步印证了上述分析,证明磷酸酯与单宁酸和酚醛树脂复合的产物对双键的加成反应有协同抑制作用。
[0036] 3)粘接性能试验
[0037] 设定电子拉伸机的拉伸速率为10 mm/min,用电子拉力机测定虫胶A和紫虫胶对钢板的粘接性能。
[0038] 试验显示:实施例1虫胶A的拉伸剪切强度为3.75 MPa,紫虫胶粘接样品的拉力为2.25MPa。说明添加磷酸酯、酚醛树脂和单宁酸后虫胶A的拉剪性能明显增加。
[0039] 4)耐湿热试验
[0040] 将虫胶A和紫虫胶在高温高湿(60℃,95% RH)条件下分别储存30天,室温下用无水乙醇测试溶解性能。
[0041] 试验显示:30天后实施例1的虫胶A能完全溶于乙醇(透明溶液),而紫虫胶出现了浑浊(部分不溶)。说明,说明添加磷酸酯、酚醛树脂和单宁酸后虫胶A的耐湿热性能显著提升。
[0042] 以上试验显示,本发明的制备的虫胶A明显提高虫胶树脂的热稳定性,延长虫胶树脂在高湿条件下的储存稳定时间,能反复加热多次(10次以上),且具有良好的粘接性能。
[0043] 实施例2:
[0044] 1)白虫胶90份、9,10‑二氢‑9‑氧杂‑10‑磷杂菲‑10‑氧化物酯0.5份、单宁酸5份、壬基酚改性的苯酚甲醛酚醛树脂(分子量30000‑50000 g/mol)10份,经混合后加入双螺杆挤出机造粒、烘干后即得可多次加热使用的虫胶B。
[0045] 2)白虫胶和实施例2制备的虫胶B的热稳定性试验
[0046] 用DSC测定白虫胶原料和实施例2的反应性能(温度范围:从20升到160℃,升温速率为20℃/min)。
[0047] 试验结果如表2所示:第一次升温过程,白虫胶双键的转化率为69.1%;第二次升温过程,白虫胶双键的转化率为27.3%(两次累计双键转化96.4%)。而实施例2制备的虫胶B,第一次升温过程,虫胶B双键的转化率为2.1%;进行十个升温‑降温循环,虫胶B的双键转化率共为4.77%。说明实施例2制备的虫胶B的热稳定性得到明显改善。
[0048] 表2 升温过程中样品的双键转化率,其中,循环中双键无转化的次数即不在表中一一列举。样品 白虫胶 实施例2
第一次循环 69.1% 2.10%
第二次循环 27.3% 没有变化
第七次循环 ‑ 2.67%
第十次循环 没有变化
[0049] 同时,白虫胶(图2A)和实施例2制备的虫胶B(图2B)的DSC图所示,相同升温条件下,白虫胶在20‑160℃范围内的放热量为38.05J/g,实施例2的虫胶B的放热量为10.09J/g。说明磷酸酯、单宁酸和酚醛树脂复合物对双键的反应有协同抑制效果能明显提高白虫胶树脂的热稳定性。
[0050] 3)粘接性能试验
[0051] 设定电子拉伸机的拉伸速率为10 mm/min,用电子拉力机测定虫胶B和白虫胶对钢板的粘接性能。
[0052] 试验显示:实施例2的虫胶B的拉伸剪切强度为3.01 MPa,白虫胶粘接样品的拉力为1.93 MPa。说明与酚醛树脂和单宁酸协同后虫胶B的拉剪性能明显增加。
[0053] 4)耐湿热试验
[0054] 将虫胶B和白虫胶在高温高湿(60℃,95% RH)条件下分别储存30天,室温下用无水乙醇测试溶解性能。
[0055] 试验显示:30天后实施例2的虫胶B能完全溶于乙醇(透明溶液),而白虫胶出现了浑浊(部分不溶)。说明磷酸酯、单宁和酚醛树脂协同改性后虫胶B的耐湿热性能显著提升。
[0056] 以上试验显示,本发明的制备的虫胶B明显提高虫胶树脂的热稳定性,延长虫胶树脂在高湿条件下的储存稳定时间,能反复加热多次(10次以上),且具有良好的粘接性能。
[0057] 实施例3:
[0058] 紫虫胶40份、白虫胶40份、双酚A‑双(二苯基磷酸酯)3份、单宁酸1.5份、腰果酚改性的苯酚甲醛酚醛树脂(分子量2000‑7000 g/mol)25份,经混合后加入双螺杆挤出机造粒、烘干后即得可多次加热使用的虫胶C。
[0059] 2)混合虫胶C1(紫虫胶/白虫胶)和实施例1制备的虫胶C的热稳定性试验
[0060] 用DSC测定混合虫胶C1和实施例3虫胶C的反应性能(温度范围:从20升到160℃,升温速率为20℃/min)。
[0061] 试验结果如表3所示:第一次升温过程,混合虫胶C1双键的转化率为76.3%;第二次升温过程,混合虫胶C1双键的转化率为23.3%(两次累计双键转化99.6%)。而实施例3制备的虫胶C,第一次升温过程,虫胶C双键的转化率为2.6%;进行十个升温‑降温循环,虫胶C的双键转化率共为5.37%。说明实施例3制备的虫胶C的热稳定性得到明显改善。
[0062] 表3 升温过程中样品的双键转化率,其中,循环中双键无转化的即不在表中一一列举。样品 混合虫胶C1 实施例3
第一次循环 76.3% 2.60%
第二次循环 23.3% 1.70%
第六次循环 ‑ 1.07%
第十次循环 没有变化
[0063] 如混合虫胶C1(图3A)和实施例3制备的虫胶C(图3B)的DSC图所示,在20‑160℃范围内混合虫胶C1的放热量为49.62J/g,而相同升温条件下,实施例3虫胶C的放热量为7.67J/g。说明磷酸酯、单宁酸和酚醛树脂复合产物对虫胶C双键的聚合反应有协同抑制作用,明显提高了虫胶树脂的热稳定性。
[0064] 3)粘接性能试验
[0065] 设定电子拉伸机的拉伸速率为10 mm/min,用电子拉力机测定混合虫胶C1和虫胶C对钢板的粘接性能。
[0066] 试验显示:实施例3样品虫胶C的拉伸剪切强度为4.63 MPa,混合虫胶C1混合后粘接样品的拉力为2.51 MPa。说明与酚醛树脂和单宁酸协同后虫胶C的拉剪性能明显增加。
[0067] 4)耐湿热试验
[0068] 将混合虫胶C1和虫胶C在高温高湿(60℃,95% RH)条件下分别储存30天,室温下用无水乙醇测试溶解性能。
[0069] 试验显示:实施例3的样品虫胶C能完全溶于乙醇(透明溶液),而混合虫胶C1出现了浑浊(部分不溶)。说明磷酸酯、单宁和酚醛树脂协同改性后,虫胶的耐湿热性能显著提升。
[0070] 以上试验显示,本发明的制备的虫胶C明显提高虫胶树脂的热稳定性,延长虫胶树脂在高湿条件下的储存稳定时间,能反复加热多次(10次以上),且具有良好的粘接性能。
[0071] 本发明的创新在于虫胶中同时使用了单宁酸、线型酚醛树脂和磷酸酯阻燃剂。相比于,由于单宁酸和线型酚醛树脂分子结构中含有活性酚羟基能够与磷酸酯阻燃剂发生协同作用生成磷氧自由基(PO·)和酚氧自由基(phO·),进一步的,磷氧自由基(PO·)和酚氧自由基(phO·)能够有效捕捉虫胶树脂受热时释放的自由基并与之耦合阻止自由基聚合反应的发生,因此提高了虫胶的耐热性和储存稳定性。所以,本发明制备的虫胶经多次加热还能维持虫胶原有的分子结构、保持原有化学性质,不影响虫胶的使用性能。而且,本发明的的上述实施例的试验结果也证明本发明的制备的虫胶能够明显提高虫胶树脂的热稳定性,延长虫胶树脂在高湿条件下的储存稳定时间,能反复加热多次且具有良好的粘接性能。
[0072] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。