一种糠酮树脂的制备方法及应用技术

本发明专利技术提出了一种糠酮树脂的制备方法及应用，包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种糠酮树脂的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及树脂材料
，尤其涉及一种糠酮树脂的制备方法及应用
。

技术介绍

[0002]糠酮树脂是一种呋喃树脂，是最早用于碳碳复合材料生产的树脂，广泛用于碳碳复合材料坩埚的制备
。
现有的碳碳复合材料坩埚多数是由碳纤维三维编织骨架，再气相碳沉积和糠醛树脂浸渍碳化，机械加工修型后制备而成
。
[0003]而其中，糠酮树脂较常规的制备工艺，是在氢氧化钠催化下反应生成糠酮单体，水洗脱碱后，再经过酸性条件进一步聚合，达到所要求的粘度后，再次水洗脱酸，分层，蒸馏脱水，出料
。
这种制备工艺存在碱洗不彻底，聚合度不高导致原料损失严重
、
二次酸洗水洗量大的问题
。
[0004]目前，公开号为
CN114853966A
的专利公开了一种糠酮树脂的合成方法，使用氢型
D001
强酸阳离子交换树脂除去少量金属离子，制备出纯度高
、
灰分低
、
得炭率高的产品
。
然而，涉及到糠酮树脂的合成量产情况下，
D001
强酸阳离子交换树脂的成本相对较为昂贵
。
[0005]因此，目前关于糠酮树脂的制备方法仍有待进一步完善
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种糠酮树脂的制备方法及应用，解决了现有技术中需要大量水洗脱酸
、
氢氧化钠催化导致原料损失严重以及整体反应效率不高的问题
。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种糠酮树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1
，氮气保护条件下，将甲醛
、
环己酮
、
铝碳酸镁和碱催化剂混匀，于
90
‑
95℃
反应1‑
2h
，加入甲苯，搅拌
20
‑
30min
，离心分离，过滤，滤液中滴加石油醚，直至沉淀析出，干燥，备用；
S2
，将甲醛和尿素混匀，使用氢氧化钠溶液调
pH
至6‑7，于
82
‑
86℃
反应1‑
2h
，真空脱水，备用；
S3
，将步骤
S1
和
S2
的产物混匀，加入糠醇，于
90
‑
100℃
反应2‑
3h
，加入二氯乙酸，测定粘度直至达到设定值，即得所述糠酮树脂
。
[0008]进一步优选地，步骤
S1
还包括：离心分离后，水洗铝碳酸镁，于
450
‑
550℃
煅烧6‑
8h
，继续用于环己酮和甲醛的催化
。
[0009]进一步优选地，所述碱催化剂包括氢氧化钠或氢氧化钾
。
[0010]进一步优选地，步骤
S1
所述甲醛
、
环己酮与催化剂的摩尔比为（
1.2
‑
1.4
）：1：（
0.014
‑
0.016
）
。
[0011]进一步优选地，步骤
S1
所述铝碳酸镁用量为环己酮质量的6‑
8%。
[0012]进一步优选地，步骤
S1
所述甲苯与环己酮的摩尔比为（4‑
4.5
）：
1。
[0013]进一步优选地，步骤
S2
所述甲醛与尿素的摩尔比为（
2.3
‑
2.6
）：
1。
[0014]进一步优选地，步骤
S3
所述糠醇与步骤
S1
所述甲醛的摩尔比为（
7.5
‑8）：
1。
[0015]进一步优选地，步骤
S3
所述二氯乙酸用量为所述糠醇的质量的4‑
5%。
[0016]进一步优选地，步骤
S3
所述粘度的设定值为
25
‑
50s。
[0017]另一方面，本专利技术还提供一方面所述的糠酮树脂的制备方法所得到的糠酮树脂在碳碳复合材料成型浸渍中的应用
。
[0018]本专利技术提供的一种糠酮树脂的制备方法及应用，相对于现有技术具有以下有益效果：（1）在现有的工艺第一步醛酮缩合中引入铝碳酸镁作为催化剂，铝碳酸镁不但具有较好地催化活性，促进醛酮缩合，尤其是在反应未完全结束时，铝碳酸镁经过水洗
、
煅烧后呈孔状的金属氧化物，可有效回收，依旧具有不错的催化活性，也极大提高了酮醛缩合反应的效率
。
[0019]（2）引入铝碳酸镁极力促进反应平衡方向朝醛酮缩合进行的同时，由于反应的分子官能团都有羰基和羟甲基，在碱催化剂存在的条件下，
OH
‑
引发反应物发生自身缩合，形成聚合物如环己酮三聚物
、
羧酸盐等杂质，一部分杂质随碱液下沉而分层，另外一部分则与醛酮树脂
、
脲醛树脂混合；因此在最后一步糠醇与酮醛缩合
、
脲醛缩合的产物反应中加入二氯乙酸，二氯乙酸一方面作为中强酸很好地电离出
H
+
，可较好地与环己酮三聚物等发生亲核取代，消除副产物，另一方面还能作为固化剂，固化糠酮树脂，经过热分解后产生无害气体，满足工艺制备的要求
。
[0020]（3）本专利技术制得的糠酮树脂灰分含量低，拉伸强度好，完全满足碳碳复合材料坩埚对糠酮树脂的要求
。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0022]图1为本专利技术实施例1的催化剂铝碳酸镁用量占环己酮质量百分比与步骤
S1
酮醛缩合反应关系图；图2为本专利技术实施例1的铝碳酸镁回收次数与步骤
S1
酮醛缩合反应关系图
。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式
。
基于本专利技术中的实施方式，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方式，都属于本专利技术保护的范围
。
[0024]应当理解，在此本专利技术实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种糠酮树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
，氮气保护条件下，将甲醛
、
环己酮
、
铝碳酸镁和碱催化剂混匀，于
90
‑
95℃
反应1‑
2h
，加入甲苯，搅拌
20
‑
30min
，离心分离，过滤，滤液中滴加石油醚，直至沉淀析出，干燥，备用；
S2
，将甲醛和尿素混匀，使用氢氧化钠溶液调
pH
至6‑7，于
82
‑
86℃
反应1‑
2h
，真空脱水，备用；
S3
，将步骤
S1
和
S2
的产物混匀，加入糠醇，于
90
‑
100℃
反应2‑
3h
，加入二氯乙酸，测定粘度直至达到设定值范围，即得所述糠酮树脂
。2.
如权利要求1所述的糠酮树脂的制备方法，其特征在于，步骤
S1
还包括：离心分离后，水洗铝碳酸镁，于
450
‑
550℃
煅烧6‑
8h
，继续用于环己酮和甲醛的催化
。3.
如权利要求1所述的糠酮树脂的制备方法，其特征在于，步骤
S1
所述甲醛
、
环己酮与碱催...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志勇，罗啸，孙之兰，刘萌，孙仲凯，孙笃新，郑金朋，
申请(专利权)人：山东永创材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：