[發明專利]高保濕性耐火材料用酚醛樹脂及其合成方法

有效

• 申請號: 200710129852.0
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101089040A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 唐路林;李枝芳;魏穎;胡偉
• 申請（專利權）人: 山東圣泉化工股份有限公司
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08G8/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 魏忠暉

技術領域

本發明涉及高分子聚合物的改性，具體地說，本發明是一種高保濕性耐火材料用酚醛樹脂及其合成方法。

背景技術

酚醛樹脂是世界上最早工業化的合成樹脂，也是三大熱固性樹脂之一。制造酚醛樹脂的方法較為簡單，原材料價廉易得，品種及性能可根據配方靈活設計，加之制品具有優異的電性能和阻燃性能，所以在各個領域都有廣泛的應用，例如油漆、膠粘劑、涂料、模塑料、層壓材料、泡沫塑料、防腐蝕膠泥、離子交換樹脂等等，在運輸業、建筑業、軍事業、電器業已大規模使用，尤其是在耐火材料和磨具磨料方面，酚醛樹脂用量約占40％以上。

近年來，不定型及定型耐火材料一般采用液體酚醛樹脂作結合劑。喻丹芬、彭喧鈞、何中虹在《武漢鋼鐵學院學報》1990年第13(2)期第143～152頁公開了L872熱固性酚醛樹脂結合劑的研制及其物化性能的研究。王艷華、周艷君、何君秋等在《燃料和化工》1999年第30(2)期第71～73頁公開了FT型無水結合劑。宋玉琴、陳志在《耐火材料》1999年第25(4)期第221～224頁公開了LW901無水樹脂結合劑的研制。但現有的結合劑生產耐火材料時，對于耐火原料潤濕效果不好、混合料保濕性差、而且制品不耐沖刷。

發明內容

本發明克服了上述缺點，提出了一種高保濕性耐火材料用酚醛樹脂及其合成方法。

目前人們對耐火材料或模具磨料酚醛樹脂進行的改性研究往往是提高了殘碳率，而保濕性和耐沖刷能力下降；反之，提高了保濕性，而殘碳率又下降，即難以同時提高樹脂的殘碳率和保濕性。因而，滿足不了高性能耐火材料對樹脂粘合劑的需要。本發明是一種新的耐火材料改性酚醛樹脂和制備方法，即由高鄰位熱固性酚醛樹脂聯合改性酚醛樹脂及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種高保濕性耐火材料用酚醛樹脂，由5～20wt％的高鄰位熱固性酚醛樹脂和80～95wt％的熱固性液體酚醛樹脂組成。

所述的高保濕性耐火材料用酚醛樹脂的制備方法，其特征在于，由下述步驟組成：

A.制備高鄰位熱固性酚醛樹脂(也稱為“保濕劑酚醛樹脂”或者“保濕劑”)：將酚類與醛類加入反應釜中，加入高鄰位催化劑，緩慢升溫至90～150℃，在此溫度范圍內恒溫1～8小時后，常壓脫水蒸餾，最后加入溶劑調粘度至4000～8000cp/25℃；醛類與酚類的摩爾配比為1.0～2.0；

B.制備熱固型液體酚醛樹脂：酚類與熱固催化劑加入反應釜中，升溫至65～85℃，分批加入醛類物質，保持在65～85℃恒溫1～8小時后，真空脫水至樹脂粘度為3000～25000cp/25℃；

C.向熱固型液體酚醛樹脂加入占總重量5～20wt％的高鄰位熱固性酚醛樹脂，混合均勻即得。

步驟A中，所述的高鄰位催化劑是鈣、鎂或鋅的乙酸鹽。步驟B中所述的熱固催化劑是鈉、鋇、鉀的氫氧化合物或其碳酸鹽，或者氨水。

溶劑為乙二醇、二乙二醇、丙三醇、糠醇、乙二醇碳酸酯等。這些原料并不限于所舉例，且可單獨使用或兩種以上并用。

本發明的優點如下：該酚醛樹脂樹脂具有高的浸潤能力和高的保濕性及儲存期長的特點。該酚醛樹脂的主要用途在于制備耐火材料和磨具磨料。

附圖說明

圖1是本發明所得的高保濕樹脂與兩種國內通用熱固樹脂的粘度隨時間變化曲線對比圖。圖中，所述熱固樹脂A是PF-5311，熱固樹脂B是PF-5323。

圖2是本發明所得的高保濕樹脂與兩種國內通用熱固樹脂的水分隨時間變化曲線對比圖。圖中，所述熱固樹脂A是PF-5311，熱固樹脂B是PF-5323。

具體實施方式

實施例1

將苯酚、多聚甲醛(92％)、醋酸鋅按物質的量比1∶1.5∶0.0005加入反應釜中，加熱攪拌至125℃，在此溫度范圍內恒溫4小時，常壓脫水蒸餾，最后加入甲醇把酚醛樹脂的粘度調至6000mPa·s。

制備熱固性液體酚醛樹脂：苯酚與氫氧化鈉加入反應釜中，升溫至75℃，分批加入甲醛，保持在75℃恒溫3小時后，真空脫水至樹脂粘度為4300cp/25℃。

本實施例生產的乙二醇酚醛樹脂的固含量為70.0～80.0wt％，殘碳為40.0～45.0wt％，水分小于1.5wt％，游離酚小于5.0wt％。按15％的加入量將該酚醛樹脂加入到熱固性液體酚醛樹脂制得高保濕性耐火材料用酚醛樹脂。

實施例2

將苯酚、多聚甲醛(92％)、醋酸鋅按物質的量比1∶1.0∶0.0001加入反應釜中，加熱攪拌至90℃，在此溫度范圍內恒溫8小時，常壓脫水蒸餾，最后加入乙二醇碳酸酯把酚醛樹脂的粘度調至4000mPa·s。