一种含硼酚醛树脂微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含硼酚醛树脂微球及其制备方法，该方法包括：将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇按比例混合，形成树脂溶液；将所述树脂溶液、表面活性剂和溶剂放入容器中，在预定温度下搅拌反应，待反应完成，将沉淀洗涤、干燥后得到球形含硼酚醛树脂颗粒。本发明专利技术操作步骤简单，生产成本较低，将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂、表面活性剂和溶剂等混合，加热搅拌即可成球；并用蒸馏水清洗溶剂，所用材料无污染、对环境友好。得到的含硼酚醛树脂微球球形度好，粒度分布均匀，用于锂离子电池负极材料时，不可逆容量损失大大减小。

A boron-containing phenolic resin microsphere and its preparation method

The invention relates to a boron-containing phenolic resin microsphere and a preparation method thereof. The method comprises: mixing boron-containing thermoplastic phenolic resin, thermosetting phenolic resin and ethanol in proportion to form a resin solution; putting the resin solution, surfactant and solvent into a container, stirring reaction at a predetermined temperature, waiting for reaction to be completed, precipitating, washing and drying to obtain a spherical boron-containing resin solution. Phenolic resin particles. The method has the advantages of simple operation steps, low production cost, mixing boron-containing thermoplastic phenolic resin, thermosetting phenolic resin, surfactant and solvent, heating and stirring, and cleaning solvent with distilled water. The material used is pollution-free and environmentally friendly. The obtained boron-containing phenolic resin microspheres have good sphericity and uniform particle size distribution. When used as anode materials for lithium ion batteries, the irreversible capacity loss is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种含硼酚醛树脂微球及其制备方法
本专利技术涉及材料
，并且更具体地，涉及到一种含硼酚醛树脂微球及其制备方法。
技术介绍
热固性酚醛树脂固化后的结构出现了三维网络交联的特征，碳元素作为主要元素不仅各原子间的化学键能量高，而且分子链与链间的内聚力较大，所以，热固性酚醛树脂在热解后具有很高的残炭率及很强的成碳能力。此外，热塑性酚醛树脂能在热解过程中逸出的小分子从而会出现大批的微孔结构，因而热解后碳材料的比表面积随之增大。酚醛树脂材制备的碳材料掺硼(B)后，能够明显提高锂离子电池的工作电压。因为在高电位下，碳层中的B作为电子的受主而使锂嵌入出现的结果。将热固性酚醛树脂加入硼酸及邻苯二甲酸酐制备的硼酚醛树脂，然后热解得到的掺硼的碳材料，硼的掺杂对碳材料结构、性能的影响是很有意义的。硼掺杂的酚醛树脂微球作为原料制备得到的碳负极材料，应用于锂离子电池负极材料中，嵌锂容量有所提高，充放电性能也有所改善，但是不可逆容量损失仍较大。基于此，现有技术仍然有待改进。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，目的在于提供一种含硼酚醛树脂微球及其制备方法，其能解决现有技术的含硼酚醛树脂微球不可逆容量损失较大的技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术的实施例公开了一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，包括以下步骤：步骤一将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇按比例混合，形成树脂溶液；步骤二将所述树脂溶液、表面活性剂和溶剂放入容器中，在预定温度下搅拌反应，待反应完成，将沉淀洗涤、干燥后得到球形含硼酚醛树脂颗粒。进一步地，所述步骤一中，含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇的质量比例为1：(2-2.5)：2。进一步地，所述步骤二中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。进一步地，所述步骤二中，树脂溶液、表面活性剂和溶剂的加入质量比为1：(0.016-0.032)：(2.380-4.760)。进一步地，所述步骤二中，预定温度为150-160℃。进一步地，所述步骤二中，搅拌反应为400-1000rpm匀速搅拌。进一步地，所述步骤二中，搅拌反应的反应时间为1-3小时。进一步地，所述热固性酚醛树脂的分子量为200-2000，粘度为100-1500cp。进一步地，所述溶剂为硅油、甲基硅油、C10～C20的芳香烃、液体石蜡中的一种或多种混合物。另一方面，本专利技术实施例还公开了一种含硼酚醛树脂微球，由上述任意一种方法制得。进一步地，所述含硼酚醛树脂微球的粒径D50为40-360μm。本专利技术的有益效果是：本专利技术操作步骤简单，生产成本较低，将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂、表面活性剂和溶剂等混合，加热搅拌即可成球；并用蒸馏水清洗溶剂，所用材料无污染、对环境友好。得到的含硼酚醛树脂微球球形度好，粒度分布均匀，用于锂离子电池负极材料时，不可逆容量损失大大减小。附图说明图1为本专利技术一实施例得到的硼酚醛树脂微球光学显微图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术一实施例公开了一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，包括以下步骤：步骤一将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇按比例混合，形成树脂溶液；步骤二将所述树脂溶液、表面活性剂和溶剂放入容器中，在预定温度下搅拌反应，待反应完成，将沉淀洗涤、干燥后得到球形含硼酚醛树脂颗粒。在一些优选的实施例中，步骤一中，含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇的质量比例为1：(2-2.5)：2。步骤二中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠；树脂溶液、表面活性剂和溶剂的加入质量比为1：(0.016-0.032)：(2.380-4.760)；预定温度为150-160℃；搅拌反应为400-1000rpm匀速搅拌；搅拌反应的反应时间为1-3小时。所述热固性酚醛树脂的分子量为200-2000，粘度为100-1500cp。所述溶剂为硅油、甲基硅油、C10～C20的芳香烃、液体石蜡中的一种或多种混合物。上述的制备方法操作步骤简单，生产成本较低，将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂、表面活性剂和溶剂等混合，加热搅拌即可成球；并用蒸馏水清洗溶剂，所用材料无污染、对环境友好。得到的含硼酚醛树脂微球球形度好，粒度分布均匀，用于锂离子电池负极材料时，不可逆容量损失大大减小，具有较好的市场前景。实施例1首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2.5的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、液体石蜡以质量比为1:0.032:2.380比例直接放入烧杯中，500rpm的速度匀速搅拌，升温到150℃，并恒温90min，反应停止后，该方法得到的硼酚醛树脂微球粒径在40-90μm之间。其光学显微图见图1，可见其球形度好。实施例2首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2.5的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、液体石蜡以质量比为1:0.020:3.170比例直接放入烧杯中，500rpm的速度匀速搅拌，升温到150℃，并恒温90min，反应停止后，该方法得到的硼酚醛树脂微球粒径在D50约370μm。实施例3首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2.5的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、液体石蜡以质量比为1:0.032:4.760比例直接放入烧杯中，500rpm的速度匀速搅拌，升温到150℃，并恒温60min，反应停止后，得到的含硼酚醛树脂微球粒径D50约345μm。实施例4首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、液体石蜡以质量比为1:0.016:2.380比例直接放入烧杯中，700rpm的速度匀速搅拌，升温到150℃，并恒温60min，反应停止后，得到的含硼酚醛树脂微球粒径D50约100μm。实施例5首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、硅油以质量比为1:0.016:2.380比例直接放入烧杯中，1000rpm的速度匀速搅拌，升温到160℃，并恒温120min，反应停止后，得到的含硼酚醛树脂微球粒径D50约120μm。实施例6首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2.3的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、溶剂以质量比为1:0.016:2.380比例直接放入烧杯中，其中，溶剂为甲基硅油和液体石蜡的混合物，400rpm的速度匀速搅拌，升温到155℃，并恒温90min，反应停止后，得到的含硼酚醛树脂微球粒径D50约180μm。实施例7首先，将商业用含硼的热塑性酚醛树脂、工业乙醇、热固性酚醛树脂以质量比1:2:2.3的比例混合。其次，将上述配制溶液、十二烷基硫酸钠、溶剂以质量比为1:0.016:2.380比例直接放入烧杯中，其中，溶剂为甲基硅油和C10～C20的芳香烃的混合物，400rpm的速度匀速搅拌，升温到155℃，并恒温90min，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇等溶剂按比例混合，形成树脂溶液；步骤二将所述树脂溶液、表面活性剂和溶剂放入容器中，在预定温度下搅拌反应，待反应完成，将沉淀洗涤、干燥后得到球形含硼酚醛树脂颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一将含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇等溶剂按比例混合，形成树脂溶液；步骤二将所述树脂溶液、表面活性剂和溶剂放入容器中，在预定温度下搅拌反应，待反应完成，将沉淀洗涤、干燥后得到球形含硼酚醛树脂颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，含硼热塑性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和乙醇的质量比例为1：(2-2.5)：2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，树脂溶液、表面活性剂和溶剂的加入质量比为1：(0.016-0.032)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安苗，刘杰，万青，李伟，
申请(专利权)人：江苏捷峰高科能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32