邻甲苯胺改性酚醛树脂的制备与性能

酚醛树脂(PF)是世界上最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂，其原料易得，生产工艺简单，综合性能优良，可用作模塑料、胶粘剂等，在国防、军工、农业等行业得到广泛应用，但其在高温环境下的性能不佳。

近年，研究者选用邻甲苯胺作为改性剂，在碱性条件下成功合成出一种新型的热固性苯胺类改性PF液。可满足工业化生产的可行性。其理论依据为邻甲苯胺苯环上的邻位氢被甲基所取代，与氨基产生空间位阻效应，降低了反应速率，延长了反应时间，避免了凝胶现象的发生。

邻甲苯胺改性PF的制备

按下图配方将一定比例的苯酚、甲醛和氢氧化钡加入装有冷凝器、温度计和机械搅拌器的三口烧瓶中，在65℃，75℃下各反应1.5 h，在85℃下反应至体系中刚好出现透明胶状物时，加入适量邻甲苯胺，继续反应，并每隔10 min将体系中的产物用滴管逐滴加入到冰水中，若液滴颜色为淡黄色并呈一条细线状落下时，则表明反应到达终点，停止反应，然后将产物迅速倒入圆底烧瓶中，使用旋转蒸发器在60℃下进行真空抽水，持续0.5 h，冷却至室温，即得到红棕色透明的热固性邻甲苯胺改性PF液。

性能分析

（1）邻甲苯胺被成功接枝到PF分子结构中；由DSC升温曲线可以确定，在工业化生产中应使固化温度高于175℃，使其完全固化。

（2）力学性能分析表明，邻甲苯胺物质的量分数为10%时，改性PF的弯曲强度和缺口冲击强度均达到最大值，分别为98.9 MPa和13.2 kJ／m2，与未改性PF相比分别提高了103.5%和230%；随着邻甲苯胺用量的增加，改性PF的粘结强度呈现逐渐增大的趋势，当邻甲苯胺物质的量分数为10%时，改性PF的粘结强度为7.7 MPa，与未改性PF相比提高了16.7%。

（3）TG分析表明，邻甲苯胺物质的量分数为10%时，改性PF具有最佳的热稳定性能，尤其是初始分解温度提高最为明显，与未改性PF相比提高了42.1℃。由此可见，邻甲苯胺物质的量分数为10%的改性PF具有更加优异的热稳定性能。

参考文献

[1] 尹可宁,彭进,苗写,等. 邻甲苯胺改性酚醛树脂的制备与性能[J]. 工程塑料应用,2021,49(12):45–49.