资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，属于化工固体废弃物再生利用领域。本发明专利技术的呔哔克副产物既可以作为添加剂参与酚醛树脂固化反应，也可以在酚醛树脂合成过程作为交联剂参与树脂合成，有效解决了传统焚烧处理法处理呔哔克副产物成本高、产生二次污染以及浪费资源等问题的同时还生产出高附加值的酚醛树脂产品。此外，本发明专利技术利用呔哔克副产物理化性质以及新型减压蒸馏设备和工艺有效改善了酚醛树脂的粘结强度，从而提高了酚醛树脂的应用性能和市场竞争力。总之，本发明专利技术的实施有利于推动呔哔克行业绿色可持续发展以及减轻企业三废处理负担，因而具有良好市场应用前景。因而具有良好市场应用前景。因而具有良好市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法


[0001]本专利技术涉及化工固体废弃物再生利用
，具体是涉及一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法。

技术介绍

[0002]呔哔克因其优良的耐热性、粘结性以及高温导电性能，作为助剂广泛应用于各类合成材料、胶粘剂、改性环氧树脂、高性能电绝缘材料、电器元件以及 PES类涂料中。呔哔克行业蓬勃发展给社会带来了巨大的经济效益，同时因呔哔克产品收率低也会带来环境问题，特别以生产过程产生的一系列高沸点的杂环类粘稠状副产物表现更为突出，这些物质具有生物难降解，易堵塞污水处理设备以及对破坏周围生态环境等特点，因此有效处理此类粘稠状的副产物使是推动呔哔克行业可持续发展的关键。
[0003]目前工业化处理此类粘稠状的副产物的方法为焚烧处理法，然而焚烧处理需要消耗大量能量(1t粘稠物需要消耗200元左右的天然气)。此外，焚烧处理还会产生大量空气污染物，这些问题无疑会增加企业负担，同时也浪费了大量的资源。从工业应用的角度来看，对于资源化处理方法更具有应用前景以及市场竞争。呔哔克粘稠状的副产物含有多种功能基团，可作为合成众多精细化工品的原料。其中，酚醛树脂具有优良的粘结强度，耐水性和电绝缘性等特点具有良好应用前景，但其粘结强度差的问题在一定程度上限制了其工业应用范围。因此，本专利技术根据呔哔克生产粘稠状的副产物特性，采用新型减压蒸馏工艺对副产物进行精制，随后利用副产物理化特性提高酚醛树脂的粘结强度，提高资源化产品品质的同时有效处理了呔哔克生产副产物，具有良好应用前景。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：将呔哔克重结晶母液进行减压蒸馏去除掉甲醇溶剂，得到粘稠状的呔哔克副产物备用；
[0007]S2：向配有搅拌器、冷凝管的容器中加入500-900g/mL加入苯酚，启动搅拌器并开始升温；
[0008]S3：升温至35-45℃时缓慢加入催化剂，随后继续升温至55℃后，逐渐加入甲醛溶液；
[0009]S4：缩聚反应温度控制在60-75℃，缩聚反应过程中，每半小时取样检测游离醛和水溶，当水溶大于25倍且游离醛检测到10％时进行冷却降温到50℃；
[0010]S5：在50℃下加入占酚醛树脂总量12.5-42.5％的尿素，控制反应釜降温在 38～40℃，保温反应1-3h，降温反应结束，得到酚醛树脂；
[0011]其中，将所述粘稠状的呔哔克副产物在步骤S2中引入作为合成酚醛树脂的原料参与聚合反应，或将所述粘稠状的呔哔克副产物在步骤S5中引入作为添加剂直接添加到酚醛树脂中搅拌均匀；所述粘稠状的呔哔克副产物的添加量占酚醛树脂总量的10～30％。
[0012]进一步地，所述催化剂为氢氧化钠、三乙胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种任意比混合物。选用上述几种催化剂可以保证酚醛树脂制备的有效进行，当然也不仅限于上述几种催化剂的使用，能满足酚醛树脂制备催化的其他催化剂也可根据实际用量进行添加使用。
[0013]进一步地，所述步骤S3中催化剂加入剂量为酚醛树脂总量的0.2～2％，且在10～40min时间内添加完成。通过上述添加剂量能够有效的保证酚醛树脂的反应效果，避免催化剂的量过多或过少使化学反应速率减慢，同时采用20～30min 的慢速添加，可以很好的将催化剂与苯酚、水的混合液中，避免过快添加造成催化剂局部过量造成反应迟缓或抑制，同时避免过慢造成催化剂效果较差，通过上述参数限定可以很好的提高后续酚醛树脂的制备效果。
[0014]进一步地，所述步骤S3中甲醛溶液加入具体步骤为，缓慢加入甲醛溶液同时保证30min内反应温度升至60℃，然后保持恒温直至甲醛溶液加完，整个加料时间控制在100～120min；加入甲醛的摩尔量为苯酚摩尔量的1.5～5倍。酚醛树脂的制备过程中投料方式等的不同对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响，采用上述速率将甲醛溶液添加至反应中，可以减缓反应放热并且易于控制，有利于降低游离酚的含量，从而进一步提高酚醛树脂制备的树脂质量。
[0015]进一步地，所述步骤S5中水溶为水与10g胶的比值倍数。
[0016]进一步地，所述步骤S1中减压蒸馏具体为：在蒸馏罐内，控制温度为 50～70℃，真空度范围-0.05MPa～-0.15MPa，并在减压蒸馏开始前，加入占所述重结晶母液的30～50％的磁性球，随后在蒸馏罐外套设多组磁紊环进行周期磁场变换，磁紊环高度优选为使其上下遮盖蒸馏罐蒸馏区域，减压蒸馏完成后通过磁选将磁性球回收处理再利用；其中，所述周期磁场变换具体为偶数个设置的电磁片对称的为一组，分别记作磁组1、2、3......，且每组磁组各对应一个磁场强度，且磁场强度的范围在600～4000T，且切换周期为2～5s。通过利用上述磁性球以及磁紊环的施加作用，通过紊乱磁场的作用使磁性球进行无规则扰动，从而在蒸馏罐内进行辅助作用，利用磁性球构造对呔哔克副产的重结晶母液进行快速纯净化处理，从而提高呔哔克副产粘稠物的物质使用效果，增强其应用于酚醛树脂的强化作用，提高酚醛树脂的性能。
[0017]更进一步地，所述磁性球内部包裹能4
±
1mm的钐钴磁铁制成的磁性核心，外包裹一层隔绝薄层，最外层包裹一层吸杂层，其中所述隔绝薄层采用云母材料，所述吸杂层由酚醛树脂、活性炭粉以及钛白粉按照质量比4：2：1均匀混合后涂抹至表层，并使吸杂层厚度不低于2mm且控制磁性球整体的粒径大小在 7～10mm。通过上述制备的磁性球具有一定耐受高温效果，由于钐钴磁铁能够耐受最高700℃高温，在本专利技术蒸馏过程中不会出现超高温消磁的情况，同时通过包裹一层由云母材料构成的隔绝薄层可以进一步提高耐受温度的效果以及与外界隔绝，避免钐钴磁铁与呔哔克副产的直接接触，利用无规则的随机扰动以及吸杂层的制备使用，能够将呔哔克副产的重结晶母液的少量杂质进行吸附消杂，从而提高呔哔克副产的处理效果，进而增强在酚醛树脂强化使用中的作用效果。
[0018]更进一步地，所述磁紊环内壁周向设置有8-12组偶数数量排列的电磁片，且磁紊环底部配设有可插接的卡接底座，所述卡接底座中心设有放置蒸馏罐的沉槽以及用于卡接磁紊环的环形凸起槽；
[0019]所述磁紊环配设有多组相同设置的扩充环，所述磁紊环的上端、扩充环的上下端均周向设有多组卡口，且位于扩充环下端的卡口内置有可滑动的卡板，磁紊环、扩充环对接处还设有多组定位磁块，所述定位磁块嵌设于磁紊环、扩充环的上下端面；
[0020]所述磁紊环、扩充环外壁与各个电磁片位置对应处设有用于控制电磁片开关的控制开关，且对应纵排的控制开关通过接线串联，磁紊环外壁还设有控制器与磁紊环的各个控制开关连接；
[0021]其中，磁组1的磁场强度为600T，磁组2的磁场强度为1000T，磁组2的磁场强度为16本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将呔哔克重结晶母液进行减压蒸馏去除掉甲醇溶剂，得到粘稠状的呔哔克副产物，待用；S2：向配有搅拌器、冷凝管的容器中加入500-900g/mL加入苯酚，启动搅拌器并开始升温；S3：升温至35-45℃时缓慢加入催化剂，随后继续升温至55℃后，逐渐加入甲醛溶液；S4：缩聚反应温度控制在60-75℃，缩聚反应过程中，每半小时取样检测游离醛和水溶，当水溶大于25倍且游离醛检测到10％时进行冷却降温到50℃；S5：在50℃下加入占酚醛树脂总量12.5-42.5％的尿素，控制反应釜降温在38～40℃，保温反应1-3h，降温反应结束，得到酚醛树脂；其中，将所述粘稠状的呔哔克副产物在步骤S2中引入作为合成酚醛树脂的原料参与聚合反应，或将所述粘稠状的呔哔克副产物在步骤S5中引入作为添加剂直接添加到酚醛树脂中搅拌均匀；所述粘稠状的呔哔克副产物的添加量占酚醛树脂总量的10～30％。2.如权利要求1所述的一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，所述催化剂为氢氧化钠、三乙胺、二甲基乙醇胺中的一种或多种任意比混合物。3.如权利要求1所述的一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，所述步骤S3中催化剂加入剂量为酚醛树脂总量的0.2～2％，且在10～40min时间内添加完成。4.如权利要求1所述的一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，所述步骤S3中甲醛溶液加入具体步骤为，缓慢加入甲醛溶液同时保证30min内反应温度升至60℃，然后保持恒温直至甲醛溶液加完，整个加料时间控制在100～120min；加入甲醛的摩尔量为苯酚摩尔量的1.5～5倍。5.如权利要求1所述的一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，所述步骤S5中水溶为水与10g胶的比值倍数，当水溶大于25倍且游离醛检测到10％时进行冷却降温到50℃。6.如权利要求1所述的一种资源化利用呔哔克副产物制备高粘结强度酚醛树脂的方法，其特征在于，所述步骤S1中减压蒸馏具体为：在蒸馏罐内，控制温度为50～70℃，真空度范围-0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕路，吕飞，王林平，高原，徐敬生，黄前霖，
申请(专利权)人：南京大学常高新国际环保产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：