CN111204730A - Pf废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳分子筛技术领域，且公开了PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下重量份的原料：核桃壳20‑30份、无机发泡材料30‑40份、物理发泡材料25‑30份、表面活性剂35‑40份、改性热固性酚醛树脂15‑25份和去离子水30‑40份；所述改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为30‑35％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为1500‑2500cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂；所述无机发泡材料为碳酸氢钠粉末；所述物理发泡材料为石油醚。该PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，不仅有效将酚醛树脂废料进行回收利用，避免了资源的浪费，而且保证了碳分子筛的生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及碳分子筛技术领域，具体为PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺。
背景技术
热固性酚醛树脂废料在经过长时间的放置后，粘度逐渐增长，水溶逐渐衰减，目前主要的处理方式是作为固体危险废弃物进行处理，这种处理方式一方面浪费资源，另一方面也给酚醛树脂生产厂家带来了经济损失，综合考虑目前市场上碳碳分子筛的生产工艺，在碳分子筛生产过程中使用热固性酚醛树脂作为基材(发泡材料)的粘接剂，此类粘接剂要求具有一定的初始粘度，以此来进行挤塑造粒，考虑将现有的酚醛树脂废料(未固化)通过加入乙醇助剂的方式，来降低酚醛树脂废料的粘度，同时，由于在树脂放置过程中，水分挥发，加入乙醇降粘后，粘结剂中的残碳量会有所增加，这一点也符合在碳碳分子筛制备过程中要求粘结剂具有高残碳量的要求，此外，碳碳分子筛生产过程中，在挤塑造粒过程中，具有较高的温度，在此温度下，乙醇受热挥发，在起到了粘结作用的同时，挥发掉，不会对下一道碳化工艺造成不好的影响。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，具备废弃物回收利用和提高碳分子筛生产质量的优点，解决了现有技术中，热固性酚醛树脂废料作为固体危险废弃物进行处理，造成资源浪费的问题。
(二)技术方案
为实现废弃物回收利用和提高碳分子筛生产质量的目的，本发明提供如下技术方案：PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下重量份的原料：
核桃壳20-30份、无机发泡材料30-40份、物理发泡材料25-30份、表面活性剂35-40份、改性热固性酚醛树脂15-25份和去离子水30-40份；
所述改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为30-35％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为1500-2500cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂。
优选的，所述无机发泡材料为碳酸氢钠粉末。
优选的，所述物理发泡材料为石油醚。
优选的，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下步骤：
S1：将核桃壳加入球磨机中研磨均匀，得核桃壳粉；
S2：将无机发泡材料、物理发泡材料、表面活性剂、去离子水和步骤S1中的核桃壳粉放入混合机中，混合均匀，得混合发泡料；
S3：通过等离子设备对步骤S2中的混合发泡料进行等离子攻击；
S4：将步骤S3中等离子攻击后的混合发泡料和改性热固性酚醛树脂加入挤塑造粒机中，混合挤塑造粒，即可得碳分子筛的基础材料。
优选的，所述步骤S1中核桃壳粉的粒度为9-12um。
优选的，所述步骤S2中混合机的转速为700～900rpm，混合时间为5-10min。
优选的，所述步骤S4中挤塑造粒机的工作温度为200～240℃。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，具备以下有益效果：
该PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，通过以核桃壳、无机发泡材料、物理发泡材料和表面活性剂作为碳分子筛生产用基材，同时利用乙醇助剂的方式，使酚醛树脂废料可以成为碳分子筛生产用粘接剂，有效将废弃物回收利用，避免了资源的浪费，利用等离子处理的工序，对碳分子筛生产用基材进行表面预处理，通过对基材表面进行等离子攻击，可以达到对基材表面进行腐蚀的目的，增大基材的比表面积，提高粘结剂与基材的粘结性能，从而在挤塑成型过程中粘结剂对基材有更好的包覆效果，提高技术成型材料的强度，保证碳分子筛的生产质量。
具体实施方式
本发明公开了PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的制备工艺已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的制备工艺进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下重量份的原料：
核桃壳20份、碳酸氢钠粉末30份、石油醚25份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠35份、改性热固性酚醛树脂15份和去离子水30份；
改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为30％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为1800cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂。
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下步骤：
S1：将核桃壳加入球磨机中研磨均匀，得粒度为9um的核桃壳粉；
S2：将碳酸氢钠粉末、石油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、去离子水和步骤S1中的核桃壳粉放入混合机中，混合机的转速为700rpm，混合时间为5min，混合均匀，得混合发泡料；
S3：通过等离子设备对步骤S2中的混合发泡料进行等离子攻击；
S4：将步骤S3中等离子攻击后的混合发泡料和改性热固性酚醛树脂加入挤塑造粒机中，挤塑造粒机的工作温度为200℃，混合挤塑造粒，即可得碳分子筛的基础材料。
实施例二
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下重量份的原料：
核桃壳25份、碳酸氢钠粉末35份、石油醚28份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠38份、改性热固性酚醛树脂20份和去离子水35份；
改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为32％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为2000cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂。
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下步骤：
S1：将核桃壳加入球磨机中研磨均匀，得粒度为10um的核桃壳粉；
S2：将碳酸氢钠粉末、石油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、去离子水和步骤S1中的核桃壳粉放入混合机中，混合机的转速为800rpm，混合时间为7min，混合均匀，得混合发泡料；
S3：通过等离子设备对步骤S2中的混合发泡料进行等离子攻击；
S4：将步骤S3中等离子攻击后的混合发泡料和改性热固性酚醛树脂加入挤塑造粒机中，挤塑造粒机的工作温度为220℃，混合挤塑造粒，即可得碳分子筛的基础材料。
实施例三
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下重量份的原料：
核桃壳30份、碳酸氢钠粉末40份、石油醚30份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠40份、改性热固性酚醛树脂25份和去离子水40份；
改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为35％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为2500cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂。
PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，包括以下步骤：
S1：将核桃壳加入球磨机中研磨均匀，得粒度为12um的核桃壳粉；
S2：将碳酸氢钠粉末、石油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、去离子水和步骤S1中的核桃壳粉放入混合机中，混合机的转速为900rpm，混合时间为10min，混合均匀，得混合发泡料；
S3：通过等离子设备对步骤S2中的混合发泡料进行等离子攻击；
S4：将步骤S3中等离子攻击后的混合发泡料和改性热固性酚醛树脂加入挤塑造粒机中，挤塑造粒机的工作温度为240℃，混合挤塑造粒，即可得碳分子筛的基础材料。
综上所述，该PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，通过以核桃壳、无机发泡材料、物理发泡材料和表面活性剂作为碳分子筛生产用基材，同时利用乙醇助剂的方式，使酚醛树脂废料可以成为碳分子筛生产用粘接剂，有效将废弃物回收利用，避免了资源的浪费，利用等离子处理的工序，对碳分子筛生产用基材进行表面预处理，通过对基材表面进行等离子攻击，可以达到对基材表面进行腐蚀的目的，增大基材的比表面积，提高粘结剂与基材的粘结性能，从而在挤塑成型过程中粘结剂对基材有更好的包覆效果，提高技术成型材料的强度，保证碳分子筛的生产质量。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：包括以下重量份的原料：
核桃壳20-30份、无机发泡材料30-40份、物理发泡材料25-30份、表面活性剂35-40份、改性热固性酚醛树脂15-25份和去离子水30-40份；
所述改性热固性酚醛树脂由以下方法制得：将未固化的酚醛树脂废料加入搅拌罐内，再向搅拌罐内缓慢加入体积分数为30-35％的乙醇水，并在加入过程中进行搅拌，调整酚醛树脂废料的粘度为1500-2500cps@25℃范围内，即可得改性热固性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述无机发泡材料为碳酸氢钠粉末。
3.根据权利要求1所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述物理发泡材料为石油醚。
4.根据权利要求1所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将核桃壳加入球磨机中研磨均匀，得核桃壳粉；
S2：将无机发泡材料、物理发泡材料、表面活性剂、去离子水和步骤S1中的核桃壳粉放入混合机中，混合均匀，得混合发泡料；
S3：通过等离子设备对步骤S2中的混合发泡料进行等离子攻击；
S4：将步骤S3中等离子攻击后的混合发泡料和改性热固性酚醛树脂加入挤塑造粒机中，混合挤塑造粒，即可得碳分子筛的基础材料。
6.根据权利要求5所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中核桃壳粉的粒度为9-12um。
7.根据权利要求5所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中混合机的转速为700～900rpm，混合时间为5-10min。
8.根据权利要求5所述的PF废弃树脂制备碳分子筛粘结剂制备工艺，其特征在于：所述步骤S4中挤塑造粒机的工作温度为200～240℃。
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