2.3.2 酚的结构与选择

(1)酚的结构会影响硼酚醛树脂的交联度 在合成原料中,醛的反应官能度为2,硼酸的官能度为3,酚的反应官能度多为2或3,如邻甲酚、苯酚,也有报道用官能度为4的酚进行合成,如双酚A、双酚F等。硼酚醛树脂不同于普通的酚醛树脂,普通的酚醛树脂所用的酚官能度为2时合成的树脂主要以热塑性为主,只有官能度为3以上的酚才能生成具有交联网状结构的热固性硼酚醛树脂。而硼酚醛树脂由于硼酸的存在,无论酚的官能度为2还是3以上,都可能生成热固性树脂,只是交联度不同。若要生成热塑性树脂则需要选择官能度为2的硼化物。

(2)酚的结构会影响硼酚醛的耐水性 由于硼原子核外电子层具有不饱和性,容易和空气中的水形成B—O配位键,使其容易吸水。因此选用在固化过程中能与硼原子形成配位键的酚,使硼原子达到8电子稳定结构,可提高其耐水性。如双酚A型或邻甲酚型酚合成硼酚醛树脂,固化后树脂结构中会形成B—O配位键的六元环结构,改善了硼酚醛树脂耐水性差的缺点,如图2-11所示。但由于双酚A型硼酚醛树脂的黏度很大,工业合成难度大,所以现在有人提出用双酚F合成硼酚醛树脂。随着技术的发展,现在更多是添加胺类固化剂,如六亚甲基四胺等,形成B—N配位键,提高其耐水性。另外选用带烷基长链的酚也可提高硼酚醛树脂的耐水性,如腰果油等。

图2-11 不同类型的硼酚醛树脂固化后形成的B—O六元环结构

(3)酚的结构会影响硼酚醛树脂的力学性能 据报道,用烯丙基酚合成硼酚醛树脂可以减小成型压力。因为烯丙基酚含有不饱和双键,可以和其他不饱和键发生共聚反应,有利于减小成型压力。烯丙基硼酚醛树脂结构式如图2-12所示。该树脂可溶于丙酮、无水乙醇等普通溶剂,在一定温度下可与其他树脂如环氧树脂、不饱和聚酯等相混溶。

图2-12 烯丙基硼酚醛树脂结构式

(R为CH2CH=CH2