汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂及其合成工艺制造技术

本申请公开了一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂及其合成工艺，合成工艺包括：原料酚和醛在碱性催化剂作用下聚合反应，得到基体酚醛树脂；所得基体酚醛树脂在保护胶体溶液存在下与复合乳化液进行乳化反应，得到乳液型酚醛树脂。本申请基于对汽车滤纸行业的现状和未来趋势，在传统酚醛树脂的合成工艺基础上，采用聚合和乳化分步进行双工艺，合成了一种乳液型酚醛树脂，显著提高了汽车滤纸专用的水性乳液型酚醛树脂产品的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂及其合成工艺
本申请涉及一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂，特别涉及一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂的合成工艺。
技术介绍
汽车产业是世界上规模最大、最重要的产业之一。从某种意义上说，汽车产业的发展水平反映了一个国家的综合国力。2016年中国汽车产销量双双超过2,800万辆(数据来源：中国汽车工业协会)，连续多年位居全球首位。由于我国蕴藏着庞大的汽车消费需求，且具有显著的资源成本优势，欧美和日韩汽车厂商也纷纷在国内市场扩能。全球整车产能向中国的转移和集中，推动了我国汽车零部件行业的发展，大型跨国零部件供应商加快于国内建立合资或独资公司的步伐，将先进的生产技术、管理模式带入国内市场，为国内企业的发展提供了良好的契机。汽车保有量的增加，整车产量的上升，全球采购向中国的转移等，都给国内汽车行业发展带来了难得的发展机遇。而汽车零部件也将继整车工业高速发展后，进入快速发展的高峰期。滤清器作为汽车发动机的一个非常重要的部件，而汽车滤纸是生产汽车滤清器的主材料之一，又称汽车三滤纸，即空气滤纸、机油滤纸、燃油滤纸。它是经过树脂浸渍的原纸，在滤清器生产线上经过分压、压波、收波及固化等工序制成滤清器。作为滤清器过滤介质的滤纸对滤清器的性能起决定性作用，是发动机之“肺”。在汽车发动机上装置空气滤清器、机油滤清器和燃油滤清器，它们能分别有效地滤除进入汽车发动机内空气中的硬质杂质、腐蚀性微粒、机油中的微量切屑、机油本身氧化腐败淤泥、胶质等，从而净化含尘空气，保持发动机机油清洁和防止尘埃与微量水珠混入燃油，进而使发动机免受磨损，安全运转，延长发动机使用寿命。滤纸原纸由于纸页疏松，质地柔软，固有强度较低，不能经受滤芯生产的严苛加工过程。也满足不了滤芯使用过程的性能要求(如抗化学性、抗溶剂性、耐压性等)。为此，必须采用树脂浸渍液对滤纸原纸进行浸渍增强处理，从而使滤纸具有优异的加工性能，满足滤芯生产的工艺要求，同时保证滤芯在使用过程中的良好使用性能(如抗化学性、抗溶剂性、耐压性等)。目前汽车滤纸用浸渍树脂主要包括非固化型树脂(苯丙、醋丙等乳液类)及固化型树脂(酚醛树脂类)：一、非固化型树脂非固化型树脂主要是苯丙乳液、丁苯乳液。应用该树脂浸渍处理的原纸的优点是韧性好。其存在的主要问题为：应用该类型树脂浸渍处理的滤纸，虽然韧性好，但其耐破度、挺度低，抗化学性、抗溶剂性、耐压性都很差，只能适用于中、低档滤芯。二、固化型酚醛树脂(一)醇溶性酚醛树脂：醇溶性酚醛树脂在汽车滤纸生产中的应用至今已有40多年历史，其技术成熟，浸渍处理的滤纸的优点是挺度高，同时具有高度耐化学性能。其存在的主要问题为：醇溶性酚醛树脂浸渍处理的滤纸虽然耐化学性好、挺度高，但缺乏柔韧性，较脆。在轧波操作过程中易破裂；同时配制醇溶性酚醛树脂浸渍液需耗费大量的有机溶剂，存在严重的环境污染和易燃、易爆等安全隐患，故醇溶性酚醛树脂在应用过程中存在很多的不利因素。(二)水溶性酚醛树脂：水溶性酚醛树脂浸渍处理的原纸的优点是原纸浸渍液的配制过程中，不需要有机溶剂，不会造成环境污染，无易燃、易爆等安全隐患。其存在的主要问题为：水溶性酚醛树脂浸渍处理的滤纸虽然挺度高，但其脆性很大。在轧波操作过程中极易破裂。因此不能单独使用，只能与苯丙、丁苯乳液等非固化型树脂配合使用。同时，由于该型树脂的高水溶性，对生产设备和技术的要求高；在运输和储存过程中，需要低温处理。使其在制备、储运、应用环节中存在很大的质量风险。基于以上原因，国内外不断致力于研究开发新型汽车滤纸用浸渍树脂。
技术实现思路
本申请提供一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂合成工艺，将热固性酚醛树脂基体通过乳化剂和保护胶体进行乳化反应，提高树脂的分散性和均一性。一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂的合成工艺，包括：原料酚和醛在碱性催化剂作用下聚合反应，得到基体酚醛树脂；所得基体酚醛树脂在保护胶体溶液存在下与复合乳化液进行乳化反应，得到乳液型酚醛树脂。本申请基于对汽车滤纸行业的现状和未来趋势，在传统酚醛树脂的合成工艺基础上，采用聚合和乳化分步进行双工艺，合成了一种乳液型酚醛树脂，显著提高了汽车滤纸专用的水性乳液型酚醛树脂产品的稳定性。由于该型树脂在生产过程中采用聚合和乳化双工艺，先聚合再乳化，在乳化剂作用下，可以保证树脂的分子量适度增大，而不会产生层析和凝胶现象，提高树脂的分散性和均一性。应用该乳液型酚醛树脂浸渍处理的滤纸的优点是滤芯挺度高，韧性好，同时具有高度耐化学性和耐溶剂性，完全可以取代传统醇溶性酚醛树脂；并且原纸浸渍液的配制过程中，水做溶剂，且树脂分散性良好，完全不使用有机溶剂，不会造成环境污染，不存在易燃、易爆等安全隐患。汽车滤纸浸渍树脂发展趋势应该是：醇溶性树脂、高水溶性树脂在一定范围内还将生产、改进和应用，而乳液型酚醛树脂才是汽车工业滤纸浸渍树脂的发展方向。以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。可选的，所述基体酚醛树脂、保护胶体溶液(以纯保护胶体的质量计)和复合乳化液(以纯复合乳化剂的质量计)的质量比为100：1.0～1.5：0.5～1.0。进一步地，保护胶体溶液(以纯保护胶体的质量计)和复合乳化液(以纯复合乳化剂的质量计)的质量比为100：1.2：0.82。可选的，所述保护胶体溶液和复合乳化液同时并分别以150～250kg/hr滴入基体酚醛树脂反应釜中；滴加过程中保持乳化反应体系在6000～7000r/min下均匀混合。进一步地，同时并分别以200kg/hr滴入。可选的，所述保护胶体溶液为去离子水与聚乙烯醇的混合液；所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1999和聚乙烯醇2099中的至少一种；所述保护胶体溶液的粘度为300～500cps/25℃。保护胶体溶液的粘度通过去离子水与聚乙烯醇的比例进行调节。进一步地，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1799和聚乙烯醇2099的组合，聚乙烯醇1799和聚乙烯醇2099的混合质量比为5:3。可选的，所述复合乳化液中的乳化剂为非离子型乳化剂与离子型乳化剂的组合；所述复合乳化液中复合乳化剂与去离子水的质量比为3～8:100。可选的，所述非离子型乳化剂与离子型乳化剂的质量比为1:2.5～3.5。可选的，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯单油酸酯、山梨醇月桂酸酯、聚氧乙烯烷基芳香醚和蛋白质中的至少一种；所述离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基萘磺酸钠、二辛基琥珀酸酯和月桂基硫酸钠中的至少一种。进一步地，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯单硬脂酸酯、山梨醇月桂酸酯和聚氧乙烯烷基芳香醚的组合；所述离子型乳化剂为十二烷基萘磺酸钠、二辛基琥珀酸酯和月桂基硫酸钠的组合。可选的，所述聚合反应的过程为：将酚和醛按质量比1:1～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂的合成工艺，其特征在于，包括：/n原料酚和醛在碱性催化剂作用下聚合反应，得到基体酚醛树脂；/n所得基体酚醛树脂与保护胶体溶液及复合乳化液进行乳化反应，得到乳液型酚醛树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车滤纸专用乳液型酚醛树脂的合成工艺，其特征在于，包括：
原料酚和醛在碱性催化剂作用下聚合反应，得到基体酚醛树脂；
所得基体酚醛树脂与保护胶体溶液及复合乳化液进行乳化反应，得到乳液型酚醛树脂。


2.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述基体酚醛树脂、保护胶体溶液中的保护胶体和复合乳化液中的复合乳化剂的质量比为100：1.0～1.5：0.5～1.0。


3.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述保护胶体溶液和复合乳化液同时并分别以150～250kg/hr滴入基体酚醛树脂反应釜中；滴加过程中保持乳化反应体系在6000～7000r/min下均匀混合。


4.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述保护胶体溶液为去离子水与聚乙烯醇的混合液；所述聚乙烯醇为聚乙烯醇1788、聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1999和聚乙烯醇2099中的至少一种；所述保护胶体溶液的粘度为300～500cps/25℃。


5.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，所述复合乳化液中的乳化剂为非离子型乳化剂与离子型乳化剂的组合；所述复合乳化液中复合乳化剂与去离子水的质量比为3～8:100。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明钊，陈建国，孟付良，顾浩，叶玉霞，王松松，陈利，
申请(专利权)人：杭摩新材料集团股份有限公司，杭摩新材料嘉兴有限公司，杭摩科技新材料阜阳有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33