專利名稱：一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，具體的說是一種環(huán)保型高性能熱塑 性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，該環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂適用于鑄造殼型砂、 摩擦材料、磨具磨料、耐火材料、密封材料等行業(yè)的粘結(jié)劑。
背景技術(shù)：
酚醛樹脂具有抗熱、絕緣、耐高溫、耐蝕和良好的機械加工性能，可應(yīng)用 于制造模塑料、層壓塑料、泡沫塑料、蜂窩塑料等，也可用作油漆原料、膠粘 劑、防腐蝕用膠泥以及以酚醛樹脂為基礎(chǔ)的離子交換樹脂等，還可作為砂輪、 剎車片金屬鑄造模型的膠粘劑，在國防工業(yè)上，酚醛樹脂也得到了廣泛的應(yīng)用。 目前，國內(nèi)或國際熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法是，在有機酸或無機酸的催化 F，采用不同的牛產(chǎn)工藝，包括，酚與醛直接反應(yīng)，或者在溶劑中進行反應(yīng)。 其不足之處在于由于這幾種生產(chǎn)方式都是通過調(diào)整酚和醛的配比來獲得不同 分子量和不同分子量分布的熱塑性酚醛樹脂，因此都難以兼顧苯酚的高轉(zhuǎn)化率， 使其在不水洗和超過17(TC并高真空脫水的條件下，所得樹脂游離酚的濃度《 1%，同時難以獲得較窄分子量分布的高鄰位熱塑性樹脂，并且所得廢水中游離 酚濃度》3%。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種制備環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方 法，該方法以有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑作為催化劑，在不增加 生產(chǎn)工藝和脫酚成本的條件下，大幅度降低樹脂中和廢水中的游離酚含量，降 低含酚廢水的處理成本，改善工人的工作環(huán)境，有利于工人的身體健康。為了達到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種環(huán)保型高性能熱塑 性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括以下步驟完成(1) 、按重量比組分量取所用的酚100份、醛30-70份和有機膦酸及其二 價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份；(2) 、將量取的酚和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑混合攪拌均勻；(3) 、加熱升溫，當(dāng)物料溫度在50-100。C范圍內(nèi)時，加入量取的醛，再加 熱到80-ll(TC時，反應(yīng)O. 5-4個小時；(4) 、在溫度80-16(TC時，在壓力為-0.08MPa真空下脫水，同時用0.6MPa 蒸汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到75-12(TC時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹 脂。本發(fā)明還通過如下措施實施所述的有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催 化劑為有機膦酸催化劑和有機膦酸的助催化劑的混合物；所述的有機膦酸催化 劑是氨基三亞甲基膦酸或羥基乙叉二膦酸；有機膦酸的助催化劑是鋅、鋇、鎂、 錳或銅等二價金屬氧化物與有機磷酸形成的鹽類。所述的酚是苯酚或鄰甲酚以及它們的混合物。所述的醛是32-50%的甲醛水溶液或多聚甲醛。所述的酚與醛的摩爾比為1. 0: (0. 1-1)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用的有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合 催化劑，易于水合，不易溶于酚醛樹脂形成的油相，從而使酚醛樹脂的大部分 反應(yīng)在水相中進行，當(dāng)樹脂分子量增大后，會脫離水相，從而有效的抑制了進 一步的分子量的增大反應(yīng)；同時由于游離酚、游離醛和低分子量樹脂具有水溶 性，水相中反應(yīng)仍然繼續(xù)進行，從而有效的降低了游離酚含量，提高了酚的轉(zhuǎn)化率；二價金屬離子在反應(yīng)中形成鰲合物，然后進一步生成二羥基二苯基甲烷，從而生成鄰位加成的酚醛樹脂。在本發(fā)明中，由于游離酚、游離醛和低分子量樹脂具有水溶性，水相中反 應(yīng)仍然繼續(xù)進行，從而有效的降低了游離酚含量，提高了酚的轉(zhuǎn)化率，使游離 酚含量比普通酚醛樹脂低，在樹脂的應(yīng)用過程中有害氣體排放少，有利于生產(chǎn) 工人的健康和環(huán)境保護。
具體實施方式
實施例1:一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，包括以下步驟完成(1) 、按重量比組分量取所用的苯酚100份，36%甲醛水溶液70份和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份，所述的有機膦酸及其二價金屬鹽類 的復(fù)合催化劑是羥基乙叉二磷酸與氧化錳反應(yīng)后生成的有機磷酸鹽及過量的羥基乙叉二磷酸的混合物；(2) 、將苯酚和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑混合攪拌均勻；(3) 、加熱升溫，物料溫度在5(TC范圍內(nèi)時，加入量取的36%甲醛水溶液， 加熱到95t:時，保溫反應(yīng)3. 5小時；(4) 、在溫度100。C時，在壓力為-0.08MPa真空下脫水，同時用0.6MPa蒸 汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到88。C時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂。經(jīng)檢測，本環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的檢測指標(biāo)為游離酚濃度《1%。 實施例2:一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，包括以下步驟完成(1)、按重量比組分量取所用的鄰甲酚100份，50%甲醛水溶液60份和有 機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份，所述的有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑是氨基三亞甲基膦酸與氧化鋅反應(yīng)后生成的有機磷酸鹽及過量 的氨基三亞甲基膦酸的混合物；(2) 、將鄰甲酚和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑混合攪拌均勻；(3) 、加熱升溫，物料溫度在5(TC范圍內(nèi)時，加入量取的50%甲醛水溶液， 加熱到105°C，保溫反應(yīng)3. 5小時；(4) 、在溫度100。C時，在壓力為-0. 08MPa真空下脫水，同時用O. 6MPa蒸 汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到95X:時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂。經(jīng)檢測，本環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的廢水檢測指標(biāo)為游離酚濃度實施例3:一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，包括以下步驟完成(1) 、按重量比組分量取所用的苯酚與鄰甲酚的混合酚100份，89%多聚甲 醛30份和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份；所述的有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑是羥基乙叉二磷酸與氧化鎂反應(yīng)后生成的有機磷酸鹽及過量的羥基乙叉二磷酸的混合物；(2) 、將苯酚與鄰甲酚的混合酚和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化 劑混合攪拌均勻；(3) 、加熱升溫，物料溫度在5CTC范圍內(nèi)時，加入量取的89%多聚甲醛， 加熱到105°C， 保溫反應(yīng)3. 5小時；(4) 、在溫度10(TC時，在壓力為-0.08MPa真空下脫水，同時用0.6MPa蒸 汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到88'C時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂。經(jīng)檢測，本環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的廢水檢測指標(biāo)為游離酚濃度 《1%。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括以下步驟完成(1)、按重量比組分量取所用的酚100份、醛30-70份和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份；(2)、將量取的酚和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑混合攪拌均勻；(3)、加熱升溫，當(dāng)物料溫度在50-100℃范圍內(nèi)時，加入量取的醛，再加熱到80-110℃時，反應(yīng)0.5-4個小時；(4)、在溫度80-160℃時，在壓力為-0.08MPa真空下脫水，同時用0.6MPa蒸汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到75-120℃時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑為有機膦酸催化劑 和有機膦酸的助催化劑的混合物；所述的有機膦酸催化劑是氨基三亞甲基膦酸 或羥基乙叉二膦酸；有機膦酸的助催化劑是鋅、鋇、鎂、錳或銅等二價金屬氧 化物與有機磷酸形成的鹽類。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的酚是苯酚或鄰甲酚以及它們的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法， 其特征在于所述的醛是32-50%的甲醛水溶液或多聚甲醛。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟完成(1)按重量比組分量取所用的酚100份、醛30-70份和有機膦酸及其二價金屬鹽類的復(fù)合催化劑1份；(2)將酚和復(fù)合催化劑混合攪拌均勻；(3)加熱升溫，當(dāng)物料溫度在50-100℃范圍內(nèi)時，加入醛，再加熱到80-110℃時，反應(yīng)0.5-4個小時；(4)在溫度80-160℃時，在壓力為-0.08MPa真空下脫水，同時用0.6MPa蒸汽加熱，當(dāng)物料軟化點達到75-120℃時，即得到環(huán)保型高性能熱塑性酚醛樹脂。該方法，有效的降低了游離酚含量，提高了酚的轉(zhuǎn)化率，有利于生產(chǎn)工人的健康和環(huán)境保護。
文檔編號C08G8/00GK101565490SQ20091002039
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者樂碧蘭, 劉衛(wèi)國, 劉常玉, 華 呂, 虎 呂, 鋒 張, 李長彬 申請人:山東萊蕪潤達化工有限公司