專利名稱：一種聚酯改性酚醛樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯改性酚醛樹脂及其制備方法，即利用對(duì)苯二甲酸二甲酯和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制備中的蒸渣對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性。這種改性酚醛樹脂可用做耐火材料，壓塑粉和鑄造型砂的結(jié)合劑。
隨著聚酯樹脂工業(yè)的發(fā)展，蒸渣越來越多，而合理、經(jīng)濟(jì)地利用這些蒸渣是人們十分關(guān)注的問題。目前在工業(yè)上通常采用酸解、堿解、醇解或熱降解等方法進(jìn)行處理，雖然能回收對(duì)苯二甲酸或其酯，但不經(jīng)濟(jì)，而且產(chǎn)生“二次”殘?jiān)枰幚怼?br> 1975年西德專利2415846介紹利用DMT即對(duì)苯二甲酸二甲酯的蒸渣對(duì)酚醛樹脂改性，它只是對(duì)熱固性酚醛樹脂改性，是在縮聚反應(yīng)之前、之中或之后直接加入酚醛樹脂進(jìn)行改性的。用這種方法改性的樹脂軟化點(diǎn)低，不適于粉碎加工和貯運(yùn)，而且機(jī)械強(qiáng)度下降。由于DMT用量不同，所得到樹脂熱加工處理中常發(fā)現(xiàn)數(shù)量不等的對(duì)苯二甲酸二甲酯的升華物。
本發(fā)明的任務(wù)提供了用對(duì)苯二甲酸二甲酯蒸渣Ⅰ和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯蒸渣Ⅱ?qū)Ψ尤渲男裕玫疆a(chǎn)物-聚酯改性酚醛樹脂可用做耐火材料、壓塑粉和鑄造型砂的結(jié)合劑等。
蒸渣Ⅰ是由高沸點(diǎn)的酸、醇、酯、醛等產(chǎn)物混合組成，其中高沸點(diǎn)物含量占80-90%，殘留的對(duì)苯二甲酸二甲酯占5-20%，上述產(chǎn)物在蒸渣Ⅰ中的含量隨制造方法不同而異，因此蒸渣Ⅰ沒有一定的物理、化學(xué)特性和數(shù)據(jù)，呈黑褐色膏狀或糊狀，受熱到50-80℃時(shí)變成極易流動(dòng)的粘性液體，加熱到140℃以上，可明顯見到對(duì)苯二甲酸二甲酯的升華物，再延長加熱時(shí)間和提高溫度，蒸渣Ⅰ便形成60-80℃的軟化點(diǎn)。
在制造聚酯樹脂中的另一種副產(chǎn)物對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的蒸渣Ⅱ是乙二醇類和齊聚物的混合物，以齊聚物為主，齊聚物為低分子量對(duì)苯二甲酸和乙二醇類聚酯，其組成為對(duì)苯二甲酸和乙二醇類的低聚物及衍生物0-60%乙二醇0-40%二乙二醇0-40%聚酯改性酚醛樹脂的制備方法包括第一步制備蒸渣樹脂將蒸渣Ⅱ與蒸渣Ⅰ按0.6-1.4∶1.0重量份混溶，在溫度200-230℃下發(fā)生聚合和羥酯交換，再經(jīng)減壓蒸餾分離，蒸余物即為蒸渣樹脂，它的軟化點(diǎn)為70-105℃，冷卻后為固體物;
第二步利用蒸渣樹脂對(duì)酚醛樹脂改性被改性的酚醛樹脂是熱塑性的線型酚醛樹脂，其重量百分比為30-90，蒸渣樹脂的重量百分比為70-10，先將蒸渣樹脂置于反應(yīng)器中，再加入酚醛樹脂，上述兩種樹脂有很好的相容性，它們?cè)?50-230℃溫度下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間1-6小時(shí)，然后減壓蒸餾出揮發(fā)份，蒸余物即為本發(fā)明的聚酯改性酚醛樹脂，當(dāng)其軟化點(diǎn)達(dá)到90-120℃時(shí)即可出料。
本發(fā)明的聚酯改性酚醛樹脂具有良好的耐水性，容易加工粉碎。由于蒸渣樹脂與酚醛樹脂有嵌合作用，當(dāng)它們?cè)诓淮嬖诹渭谆陌窌r(shí)，與硅砂按比例摻和，經(jīng)過加熱同樣可以固化，獲得良好的熱強(qiáng)度，這是上述二單體樹脂所不可比擬的。
蒸渣樹脂能改進(jìn)酚醛樹脂的特性，如增加韌性，加速固化，減少游離酚含量，但是不適當(dāng)?shù)呐浔确炊泻θ缪娱L固化時(shí)間，降低機(jī)械強(qiáng)度。由于此種聚酯改性酚醛樹脂具有本體熱固化特性，所以在制備技術(shù)中必須嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間，否則容易產(chǎn)生膠化事故。
聚酯改性酚醛樹脂與普通酚醛樹脂性能對(duì)比聚酯改性酚醛樹酯的軟化點(diǎn)90-120℃，游離酚0-2.0%，聚速70-120S，粉碎加工容易，耐候性久存不變色，與硅砂混合熱固抗折性0.2-0.4MPa。
普通酚醛樹脂的軟化點(diǎn)70-120℃，游離酚3-6%，聚速70-120S，粉碎加工容易，耐候性久存變紅色，與硅砂混合熱固抗折性0.2-0.4MPa。
本發(fā)明的工藝設(shè)備簡單，操作方便，不僅改進(jìn)了酚醛樹脂的性能，而且節(jié)約了大量的酚類，減少游離酚對(duì)環(huán)境污染，較為合理經(jīng)濟(jì)地利用聚酯蒸渣，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
實(shí)施例取蒸渣Ⅰ50份，蒸渣Ⅱ30-70份(重量份)，在微量催化劑作用下加熱至200-230℃，壓力為-(0.02-0.08)MPa進(jìn)行羥酯交換和縮聚蒸餾，得到軟化點(diǎn)為90℃以上的蒸渣樹酯，再加入酚醛樹脂540-26份，在150-230℃溫度下縮聚，壓力為-(0.02-0.08)MPa，蒸餾1-6小時(shí)，即可得到軟化點(diǎn)為90-120℃的聚酯改性酚醛樹脂。
相關(guān)文獻(xiàn)西德專利DE2415846A751030
權(quán)利要求
1.聚酯改性酚醛樹脂，其特征是利用對(duì)苯二甲酸二甲酯和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的蒸渣對(duì)酚醛樹脂改性的產(chǎn)物，可用做耐火材料，壓塑料和鑄造型砂的結(jié)合劑；
2.聚酯改性酚醛樹脂的制備方法，其特征是利用對(duì)苯二甲酸二甲酯的蒸渣Ⅰ和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的蒸渣Ⅱ?qū)Ψ尤渲M(jìn)行改性;
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是第一步制備蒸渣樹脂將蒸渣Ⅱ與蒸渣Ⅰ按0.6-1.4∶1.0重量份混溶，在溫度200-230℃下發(fā)生聚合和羥酯交換，再經(jīng)減壓蒸餾分離，蒸余物即為蒸渣樹脂，它的軟化點(diǎn)為70-105℃，冷卻后為固體物;第二步用蒸渣樹脂對(duì)酚醛樹脂改性被改性的酚醛樹脂是熱塑線型酚醛樹脂，其重量百分比為30-90，蒸渣樹脂的重量百分比為70-10，先將蒸渣樹脂置于反應(yīng)器中，再加入酚醛樹脂，使它們?cè)?50-230℃的溫度下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間1-6小時(shí)，再減壓蒸餾出揮發(fā)份，蒸余物即是聚酯改性酚醛樹脂，當(dāng)其軟化點(diǎn)達(dá)到90-120℃時(shí)即可出料。
全文摘要
聚酯改性酚醛樹脂是利用對(duì)苯二甲酸二甲酯和對(duì)苯二甲酸乙二醇酯蒸渣混溶，在200-230℃下發(fā)生聚合和羥酯交換，經(jīng)減壓蒸餾分離，蒸余物為蒸渣樹脂，然后在盛有蒸渣樹脂的反應(yīng)器中加入酚醛樹脂，使之混溶在150-230℃下反應(yīng)1-6小時(shí)，可得到聚酯改性酚醛樹脂。該產(chǎn)品可做為耐火材料、壓塑粉和鑄造型砂的結(jié)合劑，具有良好的耐候性能，容易加工粉碎，久存不變色，減少游離酚對(duì)環(huán)境污染，可經(jīng)濟(jì)合理地利用聚酯蒸渣。
文檔編號(hào)C08K5/10GK1041166SQ8910518
公開日1990年4月11日 申請(qǐng)日期1989年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月9日
發(fā)明者朱風(fēng)琴, 鄭志純, 張常有, 孫漢雁, 嚴(yán)岐山 申請(qǐng)人:遼陽市前進(jìn)化工廠