一种竹/木焦油-糠醛热固性树脂及其制备方法技术

技术编号:7564792 阅读:245 留言:0更新日期:2012-07-14 16:05
本发明专利技术提供了一种竹/木焦油-糠醛热固性树脂,由如下方法制备得到:按焦油与糠醛质量比1∶1.0~1.2将竹/木焦油和糠醛置于反应器中,搅拌均匀,预热至68℃~72℃;加入碱性催化剂使pH为8~11,于85℃~110℃下反应2~5h;所述碱性催化剂质量用量为竹/木焦油质量的7~9%;反应液自然冷却,减压脱水得所述竹/木焦油-糠醛热固性树脂。本发明专利技术利用竹/木材加工的副产物竹/木焦油全部取代苯酚与糠醛合成热固性树脂,不仅有助于解决现有酚醛树脂制备过程存在的原料毒性大、环境污染等问题,而且将竹/木炭副产物竹/木焦油变废为宝,充分利用了资源,是制备酚醛类树脂的一条较绿色环保的新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
酚醛树脂是由酚类与醛类化合物缩聚而成的树脂,其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要,其具有价格低廉、耐热、耐腐蚀、阻燃、燃烧发烟少等优点,广泛用作模塑料、胶黏剂、涂料等。但其缺点是合成原料苯酚是原型质毒物,毒性大,它能使蛋白质降解,使人的神经、肝、肾受到损害;原料甲醛具有强烈的致癌和促癌作用,可导致肺功能、肝功能和免疫功能异常等,对健康和环境都有危害。因此,寻求绿色环保的原料来替代苯酚和甲醛是十分必要的。竹/木焦油是竹/木炭生产过程中的主要副产物,目前对竹/木焦油的开发利用还很少,很多时候作为废物处理,造成资源浪费。竹/木焦油中含有以酚类为主的近百种有机化合物,这些酚类化合物有很多邻对位没有取代基(如4-乙基苯酚、2,6_ 二甲氧基苯酚等),都有可能与醛类发生交联反应;糠醛有活泼的醛基,可以由淀粉为原料制得。因此利用竹/木焦油和糠醛替代苯酚和甲醛合成酚醛树脂的方法,有助于解决现有酚醛树脂原料存在的缺点,是一种切实可行的较绿色环保的树脂制备途径。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用竹(木)炭生产主要副产物竹(木)焦油全部替代苯酚与糠醛合成热固性树脂。本专利技术采用的技术方案是一种竹/木焦油-糠醛热固性树脂,由如下方法制备得到(1)按焦油与糠醛质量比1 1.0 1.2将竹/木焦油和糠醛置于反应器中,搅拌均勻,预热至65 °C 75 °C ;(2)加入碱性催化剂使pH为8 11,于85°C 110°C下反应2 5h ;所述碱性催化剂质量用量为竹/木焦油质量的7 9% ;(3)反应结束后反应液自然冷却至45 55°C,减压脱水得所述竹/木焦油-糠醛热固性树脂。焦油是一种黑色的粘稠液体,是有机物经过加热干馏的产物,本专利技术竹/木焦油是竹或木材干馏过程的产物,其中酚类与糠醛的摩尔比小于1。本专利技术竹/木焦油-糠醛热固性树脂,固体含量为64 72%,粘度为4700 7000mPa · s (25°C ),pH值为8 11,糠醛含量为0. 9 1. 20 % (质量百分比),固化温度为 150 160°C。本专利技术还涉及所述的竹/木焦油-糠醛热固性树脂的制备方法,所述方法如下(1)按焦油与糠醛质量比1 1.0 1.2将竹/木焦油和糠醛置于反应器中,搅拌均勻,预热至65 °C 75 °C ;(2)加入碱性催化剂使pH为8 11,于85°C 110°C下反应2 5h ;所述碱性催化剂质量用量为竹/木焦油质量的7 9% ;所述碱性催化剂可为碱金属氢氧化物,如氢氧化钠、氢氧化钾等,可以水溶液形式添加到反应器中,水溶液质量浓度为30 50% ;(3)反应结束后反应液自然冷却至45 55°C,减压脱水得所述竹/木焦油-糠醛热固性树脂。优选的,所述碱性催化剂为质量浓度40%的氢氧化钠水溶液,水溶液中氢氧化钠质量为竹/木焦油质量的7 9%。优选的,所述氢氧化钠水溶液分批加入反应器中首先加入催化剂总质量的70 80%,加热至85°C 110°C反应0. 5h后,再加入余下的催化剂,于85°C 110°C反应1.5 4h。优选的,所述步骤(3)减压脱水在真空度0. 08 0. 09MPa下进行,脱水时间2 3h。本专利技术的主要价值主要体现在本专利技术利用竹/木材加工的副产物竹/木焦油全部取代苯酚与糠醛合成热固性树脂,不仅有助于解决现有酚醛树脂制备过程存在的原料毒性大、环境污染等问题,而且将竹/木炭副产物竹/木焦油变废为宝,充分利用了资源,是制备酚醛类树脂的一条较绿色环保的新途径。附图说明图1为实施例制得的竹焦油-糠醛酚醛树脂顶图谱。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围并不仅限于此实施例1 称取66. 58g竹焦油(来自某竹炭加工厂副产物,经FIlR分析,主要含苯酚、4_乙基苯酚、2-乙基苯酚、6-二甲氧基苯酚等酚类化合物)置于250mL三口烧瓶中,再称取 66. 57g糠醛与上述竹焦油混合,然后称取4. 663g NaOH配成质量分数为40%的水溶液。将上述三口烧瓶放入磁力搅拌子,放入70°C的油浴中预热搅拌30min,然后升温至85°C,第一次加入9. 32g NaOH溶液,30min后加入剩余的NaOH溶液,之后在85°C温度下反应4h停止加热,自然冷却。当反应产物温度降至50°C时,在真空度为0. 09MPa下减压脱水,减压脱水池得产物。其产物固体含量为67. 7%,粘度为6099mPa· s,pH值为9. 7,糠醛含量为1. 17%。实施例2 称取66.60g竹焦油(同实施例1)置于250mL三口烧瓶中,再称取79. OOg糠醛与上述竹焦油混合,然后称取5. 322g NaOH配成质量分数为40%的水溶液。将上述三口烧瓶放入磁力搅拌子,放入70°C的油浴中预热搅拌30min,然后升温至95°C,第一次加入10. 64g NaOH溶液,30min后再加入剩余的NaOH溶液,之后在95°C温度下反应池停止加热,自然冷却。当反应产物温度降至50°C后,在真空度为0. 09MPa下减压脱水,减压脱水池得产物。其产物固体含量为64. 3%,粘度为4766mPa*S,pH值为9. 7,糠醛含量为1. 14%,其顶图谱参见图1。实施例3 称取64. 73g木焦油(来自某木炭加工厂副产物,经FIlR分析,主要含苯酚、4_乙基苯酚、2-乙基苯酚、6-二甲氧基苯酚等酚类化合物)置于250mL三口烧瓶中,再称取 71.20g糠醛与上述木焦油混合,然后称取5. 176g NaOH配成质量分数为40%的水溶液。将上述三口烧瓶放入磁力搅拌子,放入70°C的油浴中预热搅拌30min,然后升温至105°C,第一次加入10. 35g NaOH溶液,30min后加入剩余的NaOH催化剂,之后在105°C温度下反应池停止加热,自然冷却。当反应产物温度降到50°C时开始在真空度为0.09MI^下减压脱水,减压脱水池得产物。其产物固体含量为71.4%,粘度为6987mPa · s,pH值为10. 1,糠醛含量为0.94%。实施例4:称取40. OOg实施例1所制得的竹焦油-糠醛树脂均勻涂布在三层(四面)25cmX 25cm的木板上,采用热压法制胶合板。热压条件涂胶预压0.证,压力为2. 7MPa, 温度为140 150°C,热压时间为^iin(IminAim)。所得胶合板按照GB/T 17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的要求,检测试件的胶合强度,所得胶合板胶合性能良好。权利要求1.一种竹/木焦油-糠醛热固性树脂,由如下方法制备得到(1)按焦油与糠醛质量比1 1.0 1.2将竹/木焦油和糠醛置于反应器中,搅拌均勻,预热至65°C 75°C ;(2)加入碱性催化剂使pH为8 11,于85°C 110°C下反应2 釙;所述碱性催化剂质量用量为竹/木焦油质量的7 9% ;(3)反应液自然冷却至45 55°C,减压脱水得所述竹/木焦油-糠醛热固性树脂。2.如权利要求1所述的竹/木焦油-糠醛热固性树脂的制备方法,所述方法如下(1)按焦油与糠醛质量比1 1.0 1.2将竹/木焦油和糠醛置于反应器中,搅拌均勻,预热至65°C 75°C ;(2)加入碱性催化剂使pH为8 11,于85°C 1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈顺伟贠军贤沈绍传庄晓伟高云玲姚克俭
申请(专利权)人:浙江省林业科学研究院浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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