3.5　腰果油改性硼酚醛树脂

腰果油是一种天然生物质酚，其化学成分主要为3-十五烯基-2-羧基苯酚，结构式为：

可由亚热带、热带经济作物腰果壳压榨而得，能在化学品合成中替代多种酚类精细石化原料，独特的性能使其成为未来解决高端化学建材、车、船、航天航空、电子化学品材料等领域最有发展前途的材料之一，也是目前能够投入使用的最廉价、最易得的生物质高分子原材料。其酚醛树脂早已在摩擦材料、涂料等方面作胶黏剂使用。

（1）改性方法及机理分析　腰果油本身是一种酚，可以作为单一的酚材料与硼酸、甲醛反应制成硼酚醛树脂；也可以与苯酚混合作为酚材料和硼酸、甲醛反应制成硼酚醛树脂。河北大学对这两种情况进行了研究分析。具体改性方法如下。

将苯酚或腰果油和硼酸按一定摩尔比投入装有搅拌器、油水分离器、温度计的反应器中，用一个芳烃溶剂恒沸脱水合成硼酸酯，之后加入固体醛和六亚甲基四胺进行反应，减压脱水即得透明树脂，该树脂溶于乙醇、丙酮。合成的腰果油苯酚型硼酚醛树脂红外光谱见图3-16。

图3-16　腰果油苯酚型硼酚醛树脂红外光谱

（2）性能分析

①耐水性分析　由于腰果油含有碳氢长链，其合成的硼酚醛树脂耐水性优于苯酚型，但是当用六亚甲基四胺对这两类硼酚醛树脂进行改性，由于碳氢链的空间位阻，使腰果油型硼酚醛树脂的硼氮配位不完全，使其耐水性弱于苯酚型，见表3-13。用混合酚制备的硼酚醛树脂的耐水性优于任何单一酚制备的硼酚醛树脂，说明二者具有协同效应。

表3-13　水煮后硼酚醛树脂的硼损失率

②热性能分析　北京化工大学研究了腰果油对硼酚醛的耐热性的影响。实验中腰果油和苯酚为1.0mol，甲醛1.2mol，通过正交实验研究了腰果油、硼酸对硼酚醛树脂的热性能的影响，见表3-14和图3-17。腰果油是影响热分解温度和残留率的主要因素。其在低水平下显示出较高的耐热性，随着腰果油量的增加会使热性能急剧下降，尤其是残留率。硼酸是影响这一过程的第二位要素。

表3-14　腰果油、硼酸正交实验的结果与分析

图3-17　腰果油改性树脂的热失重曲线

图中1、2、3、4与表3-14中实验号逐一呼应