絕熱板用酚醛樹脂的製備方法
2023-07-22 17:03:11 1
專利名稱：絕熱板用酚醛樹脂的製備方法
技術領域：
本發明涉及有機高分子化合物和耐火材料領域，尤其是一種絕熱板用酚醛樹脂， 及其製備方法。
背景技術：
目前大部分耐火材料廠生產的絕熱板都是採用酚醛樹脂作為結合劑，主要是利用酚醛樹脂具有粘結力強、耐高溫、抗折強度高等優點，然而由於現有酚醛樹脂具有有害物質，如游離酚，對環境造成汙染且對人體有害，其次酚醛樹脂本身價格較昂貴，牽制著現有絕熱板的快速發展。雖然現有也有一小部分廠家採用其他的粘合劑，如松香、聚酯、水玻璃等，但採用松香或者聚酯生產的絕熱板脆性大，採用水玻璃生產的絕熱板易吸潮變形。在現有聚酯工業的發展中，產生的聚酯廢料越來越多，也對環境造成了很大的影響。雖然也有報導，如CN1031M1A和CN1046M7A報導了利用對苯二甲酸二甲酯和聚酯生產中的殘渣生產絕熱板結合劑，CN1041166A報導了利用對苯二甲酸二甲酯和對苯二甲酸乙二醇酯先進行聚合和羥酯交換反應，然後加入酚醛樹脂使之混容得到聚酯改性酚醛樹脂； 上述專利生產的聚酯改性酚醛樹脂具有良好的性能，但由於這些聚酯改性酚醛樹脂具有熱固化特性，所以在製備中加熱溫度和時間控制非常嚴格，容易發生固釜。德國專利M15846 介紹了利用DMT即對苯二甲酸二甲酯的蒸渣對酚醛樹脂改性，用這種方法改性的樹脂軟化點低，不適於粉碎成粉狀樹脂，生產的絕熱板強度偏低。
發明內容
本發明針對不足，提出一種酚醛樹脂的製備方法，製得的酚醛樹脂具有較高的軟化點和結合強度。為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案一種絕熱板用酚醛樹脂的製備方法，包括以下步驟①、向反應釜中按摩爾比1 0.7 0.9加入苯酚和甲醛，再加入佔苯酚0.5 的酸性催化劑，攪拌，在80°C 100°C保溫1 他；②、向步驟①反應釜加入佔苯酚10 50wt%的聚酯廢料，攪拌均勻；③、對步驟②混合物升溫至100°C 160°C，蒸餾脫水；④、減壓蒸餾步驟③反應產物，至游離酚< 0. 5%。優選的，步驟②中聚酯廢料選自對苯二甲酸乙二酯、對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸丁二醇酯的廢料的一種或多種。優選的，步驟①酸性催化劑選自鹽酸、草酸、磷酸、硫酸、滷代磺酸、苯磺酸及其烷基取代物中的一種或多種。優選的，步驟②中蒸餾脫水為常壓蒸餾。優選的，步驟④中減壓蒸餾的壓力為0. 02MPa 0. 06MPa。與現有技術相比，本發明先採用常規的酚醛縮聚工藝，在酸性催化劑作用下製備出熱塑性酚醛樹脂，在加成聚合反應後加入聚酯廢料，常壓蒸餾除去縮聚副產物水，減壓蒸餾除去殘留的游離酚。把游離酚控制在<0.5%以下，一方面可以減少酚醛樹脂在使用過程揮發出的酚味，另一方面可以提高酚醛樹脂的軟化點；聚酯廢料可以使得酚醛樹脂在使用性能不變的前提下極大程度的降低成本。本發明利用聚酯的廢料對酚醛樹脂進行改性以及對生產工藝進行改進能得到性能好、無毒無味而其價格低的產品。本發明還提供了一種絕熱板，包含酚醛樹脂，其特徵在於所述酚醛樹脂由下述工藝製備而成①、向反應釜中按摩爾比1 0.7 0.9加入苯酚和甲醛，再加入佔苯酚0.5 的酸性催化劑，攪拌，在80°C 100°C保溫1 他；②、向步驟①反應釜加入佔苯酚10 50wt%的聚酯廢料，攪拌均勻；③、對步驟②混合物升溫至100°C 160°C，蒸餾脫水；④、減壓蒸餾步驟③反應產物，至游離酚< 0. 5%。本發明絕熱板採用具有較高的軟化點和結合強度的酚醛樹脂，從而能提高絕熱板的體積密度和抗折強度。將上述酚醛樹脂產品，與鎂橄欖石砂或者鎂砂、鎂砂細粉、纖維材料、三聚磷酸鈉和硼砂等混合攪拌製漿，然後成型板坯，上下加壓真空吸濾成型，在150 250°C乾燥即得絕熱板。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示範性和解釋性，不應對本發明的保護範圍有任何的限制作用。實施例1將苯酚和甲醛按摩爾比1 0.9混合，在混合物中加入佔苯酚用量1.5Wt%的鹽酸，保持在80°C恆溫4h進行加成聚合反應後，加入佔苯酚用量20%的對苯二甲酸乙二醇酯廢料，攪拌均勻；經過常壓蒸餾到120°C除去縮聚副產物水；在0. 02MI^下蒸餾混勻物，除去混勻物中未反應的苯酚至0. 3wt%，將反應產物放料、冷卻，進行磨粉。實施例2將苯酚和甲醛按1 0.75混合，在混合物中加入佔苯酚用量3wt%的草酸，保持在100°c恆溫證進行加成聚合反應後，加入佔苯酚用量30wt %的對苯二甲酸二甲酯廢料， 攪拌混勻；經過常壓蒸餾到150°C除去副產物水；在0. 05MPa下蒸餾混勻物，除去混勻物中未反應的苯酚至0. 2wt%，將反應產物放料、冷卻，進行磨粉。實施例3將苯酚和甲醛按1 0.8混合，在混合物中加入佔苯酚用量0.5wt%的硫酸，保持在90°C恆溫池進行加成聚合反應後，加入佔苯酚用量40wt%的對苯二甲酸丁二醇酯，攪拌混勻；經過常壓蒸餾到160°c ；在0. (MMI3a下蒸餾混勻物，除去混勻物中未反應的苯酚至 0. 25%，將反應產物放料、冷卻，進行磨粉。實施例4將苯酚和甲醛按1 0.85混合，在混合物中加入佔苯酚用量0.5wt%的磷酸，保持在95°C恆溫他進行加成聚合反應後，加入佔苯酚用量50wt %的對苯二甲酸二烯丙酯，攪拌混勻；經過常壓蒸餾到140°C ；在0. 04MPa下蒸餾混勻物，除去混勻物中未反應的苯酚至 0. 25%，將反應產物放料、冷卻，進行磨粉。對比實施例將上述實施例1 4所製得的酚醛樹脂標註為實施例1 4 ；利用公開號為 CN1031541A, CN1046M7A專利生產的絕熱板結合劑標註為結合劑1和結合劑2 ；公開號 CN1041166A專利生產的絕熱板結合劑標註為結合劑3 ；德國專利M15846生產的標註為結合劑4。將以上幾種酚醛樹脂和結合劑與鎂橄欖石砂或者鎂砂、鎂砂細粉、纖維材料、三聚磷酸鈉和硼砂等混合攪拌製漿，然後成型板坯，上下加壓真空吸濾成型，在150 250°C乾燥得到絕熱板，進行對比實驗，結果見表1和表2。表1絕熱板的成分
權利要求
1.一種絕熱板用酚醛樹脂的製備方法，包括以下步驟①、向反應釜中按摩爾比1 0.7 0.9加入苯酚和甲醛，再加入佔苯酚0.5 3wt% 的酸性催化劑，攪拌，在80°C 100°C保溫1 他；②、向步驟①反應釜加入佔苯酚10 50wt%的聚酯廢料，攪拌均勻；③、對步驟②混合物升溫至10(TC 160°C，蒸餾脫水；④、減壓蒸餾步驟③反應產物，至游離酚<0. 5%。
2.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於步驟②中聚酯廢料選自對苯二甲酸乙二酯、對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸丁二醇酯的廢料的一種或多種。
3.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於步驟①酸性催化劑選自鹽酸、草酸、磷酸、硫酸、滷代磺酸、苯磺酸及其烷基取代物中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於步驟②中蒸餾脫水為常壓蒸餾。
5.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於步驟④中減壓蒸餾的壓力為 0.02MPa 0. 06MPa。
6.一種絕熱板，包含酚醛樹脂，其特徵在於所述酚醛樹脂由下述工藝製備而成①、向反應釜中按摩爾比1 0.7 0.9加入苯酚和甲醛，再加入佔苯酚0.5 3wt% 的酸性催化劑，攪拌，在80°C 100°C保溫1 他；②、向步驟①反應釜加入佔苯酚10 50wt%的聚酯廢料，攪拌均勻；③、對步驟②混合物升溫至10(TC 160°C，蒸餾脫水；④、減壓蒸餾步驟③反應產物，至游離酚<0. 5%。
7.如權利要求6所述的絕熱板，其特徵在於步驟②中聚酯廢料選自對苯二甲酸乙二酯、對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸丁二醇酯的廢料的一種或多種。
8.如權利要求6所述的絕熱板，其特徵在於步驟①酸性催化劑選自鹽酸、草酸、磷酸、 硫酸、滷代磺酸、苯磺酸及其烷基取代物中的一種或多種。
9.如權利要求6所述的絕熱板，其特徵在於步驟②中蒸餾脫水為常壓蒸餾。
10.如權利要求6所述的絕熱板，其特徵在於步驟④中減壓蒸餾的壓力為0.02MI^ 0.06MPa。
全文摘要
本發明公開了一種絕熱板用酚醛樹脂的製備方法，包括以下步驟①、向反應釜中按摩爾比1∶0.7～0.9加入苯酚和甲醛，再加入佔苯酚0.5～3wt％的酸性催化劑，攪拌，在80℃～100℃保溫1～8h；②、向步驟①反應釜加入佔苯酚10～50wt％的聚酯廢料，攪拌均勻；③、對步驟②混合物升溫至100℃～160℃，蒸餾脫水；④、減壓蒸餾步驟③反應產物，至游離酚≤0.5％。本發明把游離酚控制在≤0.5％以下，一方面可以減少酚醛樹脂在使用過程揮發出的酚味，另一方面可以提高酚醛樹脂的軟化點；聚酯廢料可以使得酚醛樹脂在使用性能不變的前提下極大程度的降低成本。
文檔編號C08G8/28GK102174158SQ20111006943
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者江成真, 胡偉, 魏務翠 申請人:山東聖泉化工股份有限公司