CN112724344A - 无氨树脂生产方法 - Google Patents

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张加骏
黄智�
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/28—Chemically modified polycondensates

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  • Polymers & Plastics (AREA)
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Abstract

本发明提供无氨树脂生产方法，具体涉及到涂料技术领域。本发明包括如下步骤：将酚类化合物、醛类化合物和催化剂混合搅拌均匀，制得酚醛树脂中间产物；将胺多羟酸加入到制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，加调节剂调节PH值至6～8，再加入与调节剂含相同元素的分散剂和金属盐，制得含水的酚醛树脂；将制得含水的酚醛树脂在真空度为0.085～0.090MPa的条件下加热至70～80℃，停止加热，然后加入乙醇，制得改性酚醛树脂。本发明提出的无氨树脂生产方法，能够增强热解碳力学性能和抗氧化性，且避免氨气的产生。

Description

无氨树脂生产方法
技术领域
本发明属于树脂生产技术领域，具体涉及无氨树脂生产方法。
背景技术
酚醛树脂又名电木，为无色或黄褐色透明，呈颗粒或粉末状。酚醛树脂耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀；不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。酚醛树脂常作为耐火材料中骨料和石墨等碳素材料的结合剂，是因为酚醛树脂固定碳率高、在高温下形成的碳结合稳定。但酚醛树脂高温热解碳为玻璃碳，玻璃碳抗氧化性能差，呈脆性，降低了耐火材料的性能。因此，现需要一种能够解决以上问题的无氨树脂生产方法。
发明内容
本发明的目的是提供无氨树脂生产方法，能够增强热解碳力学性能和抗氧化性，且避免氨气的产生。
本发明提供了如下的技术方案：
无氨树脂生产方法，包括如下步骤：
S1：将酚类化合物、醛类化合物和催化剂混合搅拌均匀，在60～70℃条件下保温反应40～70min，然后将反应温度升至80～100℃，保温反应90～120min, 制得酚醛树脂中间产物；
S2：将胺多羟酸加入到S1中制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，在 80～100℃的条件下保温反应20～30min，再将反应温度降至50～60℃，加调节剂调节PH值至6～8，再加入与调节剂含相同元素的分散剂和金属盐，保温反应 30～50min，然后将反应温度降低至30～45℃，制得含水的酚醛树脂；
S3：将S2制得含水的酚醛树脂在真空度为0.085～0.090MPa的条件下加热至70～80℃，停止加热，然后加入乙醇，乙醇与酚类化合物的摩尔比为0.1～ 0.3:10，制得改性酚醛树脂。
优选的，酚类化合物：醛类化合物：催化剂的摩尔比为100：110～150：7～12。
优选的，所述催化剂为硫酸、金属盐酸或磷酸中的一种。
优选的，所述胺多羟酸与酚类化合物的摩尔比为1～10：100，分散剂：金属盐：酚类化合物的摩尔比为0.3：1～8：100。
优选的，所述调节剂为氢氧化锌，所述分散剂为硬脂酸锌，所述金属盐为氯化锌。
优选的，所述酚类化合物为苯酚、萘酚、羟甲基苯酚、苯二酚、烷基苯酚、间苯三酚、邻苯基苯酚中的一种或多种，所述醛类化合物为甲醛、多聚甲醛、糠醛、乙醛中的一种或多种。
本发明的有益的效果：
本发明制备的改性酚醛树脂具有低温石墨化能力，惰性气氛中，600℃热解碳；温度高于700℃时，能原位催化形成石墨烯，降低了石墨烯的生产成本；
酸性催化剂制备得到的改性酚醛树脂具有不易固化；
将过渡金属离子和分散剂引入酚醛树脂中，进一步提高了分散性，有利的促进了改性酚醛树脂原位生成石墨烯的能力。
具体实施方式
实施例1
无氨树脂生产方法，包括如下步骤：
S1：将0.1mol苯酚、0.11mol甲醛和0.007mol金属盐酸混合搅拌均匀，在 65℃条件下保温反应55min，然后将反应温度升至90℃，保温反应105min，制得酚醛树脂中间产物；
S2：将0.001mol乙二胺四乙酸加入到S1中制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，在90℃的条件下保温反应25min，再将反应温度降至55℃，加氢氧化锌调节PH值至7，再加入0.0003mol硬脂酸锌和0.001mol氯化锌，保温反应40min，然后将反应温度降低至37℃，制得含水的酚醛树脂；
S3：将S2制得含水的酚醛树脂在真空度为0.0875MPa的条件下加热至 75℃，停止加热，然后加入0.001mol乙醇，制得改性酚醛树脂。
实施例2
无氨树脂生产方法，包括如下步骤：
S1：将0.1mol苯酚、0.13mol甲醛和0.009mol金属盐酸混合搅拌均匀，在 65℃条件下保温反应55min，然后将反应温度升至90℃，保温反应105min，制得酚醛树脂中间产物；
S2：将0.005mol乙二胺四乙酸加入到S1中制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，在90℃的条件下保温反应25min，再将反应温度降至55℃，加氢氧化锌调节PH值至7，再加入0.0003mol硬脂酸锌和0.0045mol氯化锌，保温反应40min，然后将反应温度降低至37℃，制得含水的酚醛树脂；
S3：将S2制得含水的酚醛树脂在真空度为0.0875MPa的条件下加热至 75℃，停止加热，然后加入0.002mol乙醇，制得改性酚醛树脂。
实施例3
无氨树脂生产方法，包括如下步骤：
S1：将0.1mol苯酚、0.15mol甲醛和0.012mol金属盐酸混合搅拌均匀，在 65℃条件下保温反应55min，然后将反应温度升至90℃，保温反应105min，制得酚醛树脂中间产物；
S2：将0.01mol乙二胺四乙酸加入到S1中制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，在90℃的条件下保温反应25min，再将反应温度降至55℃，加氢氧化锌调节PH值至7，再加入0.0003mol硬脂酸锌和0.008mol氯化锌，保温反应40min，然后将反应温度降低至37℃，制得含水的酚醛树脂；
S3：将S2制得含水的酚醛树脂在真空度为0.0875MPa的条件下加热至 75℃，停止加热，然后加入0.003mol乙醇，制得改性酚醛树脂。
将实施例1-3不同配比原材料制备所得的改性酚醛树脂具有低温石墨化能力，惰性气氛中，600℃热解碳；温度高于700℃时，能原位催化形成石墨烯，降低了石墨烯的生产成本；酸性催化剂制备得到的改性酚醛树脂具有不易固化；将过渡金属离子和分散剂引入酚醛树脂中，进一步提高了分散性，有利的促进了改性酚醛树脂原位生成石墨烯的能力。
本发明实施例的水性无机纳米耐高温陶瓷防腐涂料具有优良的耐腐蚀性和力学性能，满足使用需求，可广泛应用于对性能要求较高的应用领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.无氨树脂生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将酚类化合物、醛类化合物和催化剂混合搅拌均匀，在60～70℃条件下保温反应40～70min，然后将反应温度升至80～100℃，保温反应90～120min，制得酚醛树脂中间产物；
S2：将胺多羟酸加入到S1中制得的酚醛树脂中间产物内，搅拌均匀后，在80～100℃的条件下保温反应20～30min，再将反应温度降至50～60℃，加调节剂调节PH值至6～8，再加入与调节剂含相同元素的分散剂和金属盐，保温反应30～50min，然后将反应温度降低至30～45℃，制得含水的酚醛树脂；
S3：将S2制得含水的酚醛树脂在真空度为0.085～0.090MPa的条件下加热至70～80℃，停止加热，然后加入乙醇，乙醇与酚类化合物的摩尔比为0.1～0.3:10，制得改性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的无氨树脂生产方法，其特征在于：酚类化合物：醛类化合物：催化剂的摩尔比为100：110～150：7～12。
3.根据权利要求1所述的无氨树脂生产方法，其特征在于：所述催化剂为硫酸、金属盐酸或磷酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的无氨树脂生产方法，其特征在于：所述胺多羟酸与酚类化合物的摩尔比为1～10：100，分散剂：金属盐：酚类化合物的摩尔比为0.3：1～8：100。
5.根据权利要求1所述的无氨树脂生产方法，其特征在于：所述调节剂为氢氧化锌，所述分散剂为硬脂酸锌，所述金属盐为氯化锌。
6.根据权利要求1所述的无氨树脂生产方法，其特征在于：所述酚类化合物为苯酚、萘酚、羟甲基苯酚、苯二酚、烷基苯酚、间苯三酚、邻苯基苯酚中的一种或多种，所述醛类化合物为甲醛、多聚甲醛、糠醛、乙醛中的一种或多种。
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