一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法，属于酚醛树脂技术领域。本发明专利技术所用含钼酸和钼盐的微黄色粉末通过化学反应，过渡金属钼以化学键的形式键合于酚醛树脂分子主链中，形成O—Mo—O结构连接苯环，因其热分解中断键所需能量较高，故能提高酚醛树脂结合剂热分解温度。镁矿石粉在反应过程中与硼酸会产生晶须，晶须经烧蚀留下熔点高达近2000℃的氧化镁，阻止高温进一步破坏酚醛树脂的内部结构，过渡元素的钼的阳离子具有显著的缺电子性，在高温时能捕获裂解反应中产生的自由基，抑制断链，使树脂残炭率增加，有利于树脂结构的骨架保持，从而达到耐高温的目的。

Preparation of a high temperature phenolic resin bond with high temperature

The invention discloses a preparation method of high temperature resistant phenolic resin binder, which belongs to the technical field of phenolic resin. The invention with molybdate and molybdenum salt micro yellow powder by chemical reaction, transition metal molybdenum in the form of chemical bonds in key molecular phenolic resin backbone, the formation of O - Mo - O connection structure of benzene ring, due to interrupt key energy required for higher thermal decomposition, so it can improve the thermal decomposition temperature of phenolic resin binder. Magnesium ore powder in the reaction process and will produce borate whisker, whisker by ablation of left high melting point of nearly 2000 degrees Magnesium Oxide, to prevent further damage to the internal structure of high temperature phenolic resin, cationic transition element molybdenum has significant electron deficient, can capture the free radicals in the cleavage reaction at high temperature, inhibit off the chain, the resin carbon residue rate increase, is conducive to the structure of the resin skeleton, so as to achieve the purpose of high temperature resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法
本专利技术涉及酚醛树脂制备
，具体涉及一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法。
技术介绍
酚醛树脂，也叫电木，是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。也是世界上最早由人工合成的，至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。分解过程中所产生的烟相对少，毒性也相对低。这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿山，防护栏和建筑业等。因此，专利技术一种具有耐高温性能的酚醛树脂结合剂对酚醛树脂制备
具有积极的意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对酚醛树脂结合剂耐高温性差的缺陷，提供了一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取400～500g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨，得到镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温，保温煅烧后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨，过标准筛得到过筛镁矿石粉；（2）称取200～300g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温，保温焙烧得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300～400mL氨水浸泡焙烧辉钼石，得到混合液，用硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温，干燥后得到微黄色粉末；（3）在装有电动搅拌器的三口烧瓶中加入80～85g苯酚、85～90mL甲醛水溶液和1～3g氢氧化钠，加热升温，保温反应后，向三口烧瓶中加入微黄色粉末，继续加热升温，启动搅拌器，搅拌反应，得到反应产物；（4）向上述反应产物中加入14～16g硼酸，20～25g镁矿石粉，得到混合原料，将混合物料加入三口烧瓶中，加热升温，启动搅拌器搅拌，保温反应后，将三口烧瓶用胶管连接抽气口抽真空，减压蒸馏脱水后得到产物，继续反应，当三口烧瓶中产物开始出现凝胶后，出料，待降温至室温后得到耐高温酚醛树脂结合剂。步骤（1）所述的磨石机中研磨时间为2～3h，镁矿石粒径为1～3mm，加热升温后温度为700～800℃，保温煅烧时间为8～10h，研钵中研磨时间为2～3h，标准筛规格为100目。步骤（2）所述的加热升温后温度为200～250℃，保温焙烧时间为3～5h，氨水的质量分数为40%，浸泡时间为4～6h，硝酸溶液的质量分数为40%，硝酸调节pH值后为6.5～7.0，去离子水洗涤次数为3～5，烘箱经加热升温后温度为70～80℃，干燥时间为5～6h。步骤（3）所述的甲醛水溶液的质量分数为37%，第一次加热升温后温度为70～75℃，保温反应时间为l～2h，再次加热升温后温度为90～100℃，搅拌转速为200～250r/min，搅拌反应时间为3～4h。步骤（4）所述的加热升温后温度为100～110℃，搅拌转速为200～300r/min，保温反应时间为40min，减压蒸馏脱水时间为30～45min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制备的耐高温酚醛树脂结合剂所用微黄色粉末含钼酸以及钼盐，通过化学反应后，过渡金属钼以化学键的形式键合于酚醛树脂分子主链中，形成O—Mo—O结构连接苯环，由于O—Mo—O键的键能远大于C—O—C键的键能,其热分解中断键所需能量较高，故能提高酚醛树脂结合剂热分解温度；（2）本专利技术中镁矿石粉在反应过程中与硼酸会产生晶须，晶须能将整个酚醛树脂串接起来，在高温时晶须经烧蚀留下熔点高达近2000℃的氧化镁，阻止高温进一步破坏酚醛树脂的内部结构，过渡元素的钼的阳离子具有显著的缺电子性，在高温时能捕获裂解反应中产生的自由基，抑制断链，使树脂残炭率增加，有利于树脂结构的骨架保持，从而达到耐高温的目的。具体实施方式称取400～500g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨2～3h，得到粒径为1～3mm的镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温至700～800℃，保温煅烧8～10h后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨2～3h，过100目标准筛得到过筛镁矿石粉；称取200～300g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温至200～250℃，保温焙烧3～5h得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300～400mL质量分数为40%的氨水浸泡焙烧辉钼石4～6h，得到混合液，用质量分数为40%的硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值为6.5～7.0，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤3～5次，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温至70～80℃，干燥5～6h后得到微黄色粉末；在装有电动搅拌器的三口烧瓶中加入80～85g苯酚、85～90mL质量分数为37%的甲醛水溶液和1～3g氢氧化钠，加热升温至70～75℃，保温反应l～2h后，向三口烧瓶中加入微黄色粉末，继续加热升温至90～100℃，启动搅拌器，以200～250r/min转速搅拌反应3～4h，得到反应产物；向上述反应产物中加入14～16g硼酸，20～25g镁矿石粉，得到混合原料，将混合物料加入三口烧瓶中，加热升温至100～110℃，启动搅拌器以转速200～300r/min搅拌，保温反应40min后，将三口烧瓶用胶管连接抽气口抽真空，减压蒸馏脱水30～45min后得到产物，继续反应，当三口烧瓶中产物开始出现凝胶后，出料，待降温至室温后得到耐高温酚醛树脂结合剂。实例1称取400g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨2h，得到粒径为1mm的镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温至700℃，保温煅烧8h后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨2h，过100目标准筛得到过筛镁矿石粉；称取200g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温至200℃，保温焙烧3h得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300mL质量分数为40%的氨水浸泡焙烧辉钼石4h，得到混合液，用质量分数为40%的硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值为6.5，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤3次，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温至70℃，干燥5h后得到微黄色粉末；在装有电动搅拌器的三口烧瓶中加入80g苯酚、85mL质量分数为37%的甲醛水溶液和1g氢氧化钠，加热升温至70℃，保温反应lh后，向三口烧瓶中加入微黄色粉末，继续加热升温至90℃，启动搅拌器，以200r/min转速搅拌反应3h，得到反应产物；向上述反应产物中加入14g硼酸，20g镁矿石粉，得到混合原料，将混合物料加入三口烧瓶中，加热升温至100℃，启动搅拌器以转速200r/min搅拌，保温反应40min后，将三口烧瓶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取400～500g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨，得到镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温，保温煅烧后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨，过标准筛得到过筛镁矿石粉； （2）称取200～300g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温，保温焙烧得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300～400mL氨水浸泡焙烧辉钼石，得到混合液，用硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温，干燥后得到微黄色粉末； （3）在装有电动搅拌器的三口烧瓶中加入80～85g苯酚、85～90mL甲醛水溶液和1～3g氢氧化钠，加热升温，保温反应后，向三口烧瓶中加入微黄色粉末，继续加热升温，启动搅拌器，搅拌反应，得到反应产物； （4）向上述反应产物中加入14～16g硼酸，20～25g镁矿石粉，得到混合原料，将混合物料加入三口烧瓶中，加热升温，启动搅拌器搅拌，保温反应后，将三口烧瓶用胶管连接抽气口抽真空，减压蒸馏脱水后得到产物，继续反应，当三口烧瓶中产物开始出现凝胶后，出料，待降温至室温后得到耐高温酚醛树脂结合剂。...

【技术特征摘要】
1.一种耐高温酚醛树脂结合剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取400～500g菱镁矿石，将菱镁矿石放入磨石机中研磨，得到镁矿石颗粒，将镁矿石颗粒放入煅烧炉中，加热升温，保温煅烧后，得到轻烧镁矿石，将轻烧镁矿石放入研钵中研磨，过标准筛得到过筛镁矿石粉；（2）称取200～300g辉钼矿石放入高温炉中，在通入空气的条件下，加热升温，保温焙烧得到焙烧辉钼石，将焙烧辉钼石倒入烧杯中，用300～400mL氨水浸泡焙烧辉钼石，得到混合液，用硝酸溶液调节烧杯内混合液pH值，过滤去除滤液得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，将洗涤后的滤渣放入烘箱中，加热升温，干燥后得到微黄色粉末；（3）在装有电动搅拌器的三口烧瓶中加入80～85g苯酚、85～90mL甲醛水溶液和1～3g氢氧化钠，加热升温，保温反应后，向三口烧瓶中加入微黄色粉末，继续加热升温，启动搅拌器，搅拌反应，得到反应产物；（4）向上述反应产物中加入14～16g硼酸，20～25g镁矿石粉，得到混合原料，将混合物料加入三口烧瓶中，加热升温，启动搅拌器搅拌，保温反应后，将三口烧瓶用胶管连接抽气口抽真空，减压蒸馏脱水后得到产物，继续反应，当三口烧瓶中产物开始出现凝胶后，出料，待降温至室温后得到耐高温酚醛树脂结合剂。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈友宝，何俊欣，张淑娴，
申请(专利权)人：常州新区金利宝塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32