CN100595221C - 一种酚醛树脂的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种酚醛树脂的生产方法，系采用如下原料和步骤：(1)备份苯酚、甲醛、乙酸锌、氢氧化钡、二甲苯、尿素；(2)将苯酚、乙酸锌、二甲苯和甲醛份量的60%投入反应釜中。加热，升温至105℃，保持90分钟；(3)折射率监测。折射率达1.45～1.50时，将氢氧化钡及所余甲醛投入釜中，升温至100℃～102℃，保持50～60分钟；(4)树脂化程度检测。乳浊点在50℃～52℃时，脱水处理。降温至70℃，将尿素加入釜中搅拌，降温至50℃即得成品。本发明使酚醛树脂邻位反应大大加强，活性增加。所得产品固含量高、黏度低，可贮存时间长，彻底解决了酚醛树脂生产中活性偏低的问题。

Description

一种酚醛树脂的生产方法
技术领域
本发明涉及一种酚醛树脂的生产工艺，属于高分子有机化合物技术领域。
背景技术
现有酚醛树脂具有良好的耐酸、耐碱及保温绝热性，广泛应用于化工、军事及建材等领域。而酚醛树脂的传统的合成生产方式，采用苯酚、工业甲醛、酸性催化剂或碱性催化剂等，按照一定的比例一次性投入反应设备，再按一定的工艺合成，反应生成的酚醛树脂固化时间长，活性低，成品酚醛树脂的贮存不稳定，给酚醛树脂的应用及再加工造成一定的困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种高邻位酚醛树脂的生产方法，借以改进苯酚与工业甲醛合成生产工艺路线，控制酚醛树脂的固化时间，提高酚醛树脂的活性及其贮存时间和电性能。
本发明的技术解决方案是，所述酚醛树脂的生产方法系采用如下原料和工艺制得酚醛树脂产品：
(1)、按下述重量比备份原料：苯酚360～370、甲醛500～520、乙酸锌1.8～2.0、氢氧化钡1.8～2.0、二甲苯40～42、尿素20～24；
(2)、将步骤(1)所备苯酚、乙酸锌和二甲苯全部投入反应釜中。再将步骤(1)所备甲醛份量的60％投入反应釜中。加热，升温至80℃。当温度达到80℃时升温速度控制在每分钟1℃，升温至105℃，保持90分钟；
(3)、对反应釜中物质进行折射率监测。当折射率达到1.45～1.50时，将步骤(1)所备原料氢氧化钡及所余甲醛全部投入反应釜中，温度控制在85℃以上。以每分钟1℃的速度升温，升温至100℃～102℃，保持50～60分钟；
(4)、常规树脂化程度检测方法检测反应釜中所得物质。测得乳浊点在50℃～52℃时，对所述物质进行常规脱水处理。脱水处理完毕后降温至70℃，将步骤(1)所备尿素全部加入反应釜中均匀搅拌、自然降温至50℃，即得酚醛树脂成品。
如上所述，本发明通过控制催化剂的种类及投入顺序，将催化剂乙酸锌及氢氧化钡分两次投入。反应前期用二价金属盐乙酸锌做催化剂使其在反应釜中形成螯合物，以加强苯环邻位上氢原子的反应，从而使大量酚环通过邻位连接起来，反应后期通过用氢氧化钡做催化剂使苯环上对邻位活性氢原子也能充分反应，这样就通过不同催化剂的不同催化效应使苯酚与工业甲醛以不同的链接方式结合在一起，从而达到控制反应活性的目的。
本发明的有益效果是，使酚醛树脂邻位反应大大加强，活性明显增加。从而使得产品具有固含量高、黏度低的特点，且其可贮存时间相应延长，彻底解决了酚醛树脂生产中活性偏低的问题。
具体实施方式：
实施例1：
(1)、按下述重量比备份原料：苯酚360克、甲醛500克、乙酸锌1.8克、氢氧化钡1.8克、二甲苯40克、尿素20克；
(2)、将步骤(1)所备苯酚、乙酸锌和二甲苯全部投入反应釜中。再将步骤(1)所备甲醛份量的60％投入反应釜中。加热，升温至80℃。当温度达到80℃时升温速度控制在每分钟1℃，升温至105℃，保持90分钟；
(3)、对反应釜中物质进行折射率监测。当折射率达到1.45～1.50时，将步骤(1)所备原料氢氧化钡及所余甲醛全部投入反应釜中，温度控制在85℃以上。以每分钟1℃的速度升温，升温至100℃，保持50分钟；
(4)、常规树脂化程度检测方法检测反应釜中所得物质。测得乳浊点在50℃时，对所述物质进行常规脱水处理。脱水处理完毕后降温至70℃，将步骤(1)所备尿素全部加入反应釜中搅拌均匀、自然降温至50℃，即得高邻位酚醛树脂成品。
本实施例所得树脂成品的检测结果显示：该成品的固含量为80％；滴点为66℃；凝胶时间为67s；初始黏度为2800cps，48小时后黏度为3000cps，96小时后黏度为3200cps；酚核位置所占比例分别为：邻位62％、间位0％、对位38％。
实施例2：
(1)、按下述重量比备份原料：苯酚370公斤、甲醛520公斤、乙酸锌2.0公斤、氢氧化钡2.0公斤、二甲苯42公斤、尿素24公斤；
步骤(2)～(3)同实施例1；
(4)、常规树脂化程度检测方法检测反应釜中所得物质。测得乳浊点在52℃时，对所述物质进行常规脱水处理。脱水处理完毕后降温至70℃，将步骤(1)所备尿素加入反应釜中搅拌均匀、自然降温至50℃，即得酚醛树脂成品。
本实施例所得树脂成品的检测结果显示：该成品的固含量为82.5％；滴点为72℃；凝胶时间为59s；初始黏度为3200cps，48小时后黏度为3400cps，96小时后黏度为3500cps；酚核位置所占比例分别为：邻位65％、间位0％、对位35％。
上述实施例1～2中，
①、所述酚核位置所占比例指酚核上被取代的活泼氢原子的位置，所述位置一般有三个，即邻位、间位、对位；
②、所述酚核指苯酚羟基上的氢被离解后所形成的苯酚氧负离子。
③、测定凝胶时间时加热板温度均为180℃±1℃。测定固含量时恒温恒湿箱温度均为150℃，时间均为90min。
上述实施例1～2所得产品的检测结果表明：本发明产品质量符合设计要求，产品固含量增加，黏度低，固化时间明显加快。

Claims (1)

1、一种酚醛树脂的生产方法，该方法采用如下原料和工艺制得高邻位酚醛树脂产品：
1、按下述重量比备份原料：苯酚360～370、甲醛500～520、乙酸锌1.8～2.0、氢氧化钡1.8～2.0、二甲苯40～42、尿素20～24；
2、将步骤1所备苯酚、乙酸锌和二甲苯投入反应釜中，再将步骤1所备甲醛份量的60％投入反应釜中，加热，升温至80℃，当温度达到80℃时升温速度控制在每分钟1℃，升温至105℃，保持90分钟；
3、对反应釜中物质进行折射率监测，当折射率达到1.45～1.50时，将步骤1所备原料氢氧化钡及所余甲醛全部投入反应釜中，温度控制在85℃以上，以每分钟1℃的速度升温，升温至100℃～102℃，保持50～60分钟；
4、常规树脂化程度检测方法检测反应釜中所得物质，测得乳浊点在50℃～52℃时，对所述物质进行常规脱水处理，脱水处理完毕后降温至70℃，将步骤1所备尿素全部加入反应釜中搅拌均匀、自然降温至50℃，即得酚醛树脂成品。
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