CN100347211C - 用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法 - Google Patents

用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法。用邻苯基苯酚和甲醛为原料，在固体碱催化剂作用下进行缩合反应，反应终点进行过滤除去催化剂，对滤液蒸馏得产品。省却了已有技术中和、水洗、萃取等中间工序，无新增废水排放，产品质量好。

Description

用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法
技术领域
本发明以邻苯基苯酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂催化作用下，经催化缩合、抽滤、蒸馏制得热固性苯基苯酚甲醛树脂。属苯基苯酚甲醛树脂新型催化合成工艺的技术领域。
背景技术
苯基苯酚甲醛树脂(定名为401#树脂)，外观为粘稠状红棕色液体，粘度300-600CP(20℃)，作为铸造业常用的砂芯粘合剂，与其它类型的砂芯粘合剂相比，用苯基苯酚甲醛树脂所粘合的砂芯其抗弯性、抗拉性、流动性、透气性和固化时间等指标都比较理想。
目前国内已有利用无机酸(盐酸、磷酸、草酸、硫酸、苯磺酸)、无机碱(氢氧化钠、氢氧化钡、氨水、氧化锌)、固体酸(大孔强酸性阳离子交换树脂)催化制备酚类系树脂的文献报导，也有利用氢氧化钠催化制备苯基苯酚甲醛树脂的文献报导，但现有苯基苯酚甲醛树脂产品生产工艺以邻苯基苯酚和甲醛为原料，在氢氧化钠等催化剂作用下，经催化缩合、中和、水洗、萃取、真空蒸馏制得，但工艺生产过程中废水量大，严重污染环境，且PH值的中和调节操作难度大，产品质量较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，以克服现有制备方法的不足。
本发明的技术方案是：本方法以邻苯基苯酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂(也称固体碱)催化作用下进行缩合反应，过滤后对滤液蒸馏制得产品。
本发明包括以下步骤：
1)将计量好的邻苯基苯酚、无水乙醇、甲醛依次加入到三口容器或烧瓶中，开始搅拌，缓慢加热升温，转速控制在50-100r/min；
2)在烧瓶内混合液温度达到25℃时，加入重量为邻苯基苯酚的50～70％的苯基苯酚甲醛树脂催化剂，使其与溶液充分混合；
3)控制烧瓶内混合液温度在30～40℃，进行5-6h的催化反应；
4)催化反应完成后，将反应后溶液抽滤；
5)将滤液放入一新的三口容器或烧瓶中，50-100r/min搅拌，加热蒸馏，先蒸馏去水及乙醇溶剂，在85-110℃得到苯基苯酚甲醛树脂馏出液。
上述的邻苯基苯酚和甲醛固液重量比1∶1.3～1.4，乙醇溶剂的量为邻苯基苯酚和甲醛总重量的35％-45％。
上述的邻苯基苯酚为99％的工业产品、甲醛为37％的化学纯或工业级产品、乙醇为95％的化学纯或工业级产品。
本发明的有益效果是：
以邻苯基苯酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂催化作用下进行缩合反应，反应完成后过滤除去催化剂，对滤液蒸馏得到产品，本发明省掉了中和、水洗、萃取等中间工序，无新增废水排放，不需PH值调节，易于操作、产品质量好，用数字旋转粘度剂NDJ-5S测量，产品粘度500-600CP(20℃)。
附图说明
下面结合实施例及附图作进一步说明。
图1为本发明工艺流程图；
图2为实施例的实施装置和仪器。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的方案及效果。
如图2所示，实验装置有反应装置a和蒸馏装置b。如图2a所示，
将一干燥的三口烧瓶放入水溶锅中固定并安装好搅拌，三口烧瓶两个支口分别装上球型回流冷凝管和温度计，如图1所示。然后将邻苯基苯酚、溶剂、甲醛按配方(见表1)计量依次加入到三口烧瓶中，开始搅拌加热，缓慢升温，搅拌转速控制在50-100r/min内。
                           表1
原料 99％苯基苯酚(g) 37％甲醛(ml) 催化剂(g) 95％乙醇(ml)
用量 100 135 50 80
在反应溶液25℃时加入催化剂并使催化剂与溶液充分混合，三口瓶内温度保持在30-35℃，整个过程中溶液基本没什么变化，反应至5-6h后中止反应，过滤掉催化剂，得到的溶液呈乳白色，该化学反应式如下：
Figure C20061004006800051
如图2b所示的蒸馏装置，将另一只干燥的三口烧瓶固定于套式电加热恒温器中，三口烧瓶两个支口分别连上直型冷凝管和温度计，然后将过滤所得溶液放入到三口烧瓶中，开始搅拌加热，转速控制在50-100r/min内，进行升温蒸馏脱水及溶剂，产品升温真空蒸馏脱去水及溶剂，取85℃-110℃馏出液，控制在110-120℃至无馏出液为止，然后停止加热、冷却，得到淡黄色透明液体的苯基苯酚甲醛树脂产品，粘度为584CP(20℃)。

Claims (5)

1、一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，其特征在于用大孔强碱性阴离子交换树脂作催化剂按以下步骤制备：
1)将邻苯基苯酚、溶剂、甲醛计量依次加入到三口容器或烧瓶中，开始搅拌，缓慢加热升温，转速控制在50-100r/min；
2)烧瓶内混合液25℃时加入催化剂，使催化剂与溶液充分混合；
3)催化反应：反应时间5-6h，反应温度30-35℃；
4)将反应后溶液抽滤；
5)将滤液放入一新的三口容器或烧瓶中，50-100r/min搅拌，加热蒸馏，得到苯基苯酚甲醛树脂馏出液。
2、按照权利要求1所述的一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，其特征在于所述的催化剂大孔强碱性阴离子交换树脂，其离子交换当量≥3.5，其用量为邻苯基苯酚重量的50～70％。
3按照权利要求1所述的一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，其特征在于所述的邻苯基苯酚为99％工业产品、甲醛为37％的工业级产品，邻苯基苯酚和甲醛固液重量比1∶1.3～1.4。
4、按照权利要求1所述的一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，其特征在于步骤5所述的蒸馏温度为85-110℃。
5、按照权利要求1所述的一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取苯基苯酚甲醛树脂的方法，其特征在于所述的溶剂为95％乙醇，用量为邻苯基苯酚和甲醛总量的35％-45％，等级为化学纯或工业级。
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