[發明專利]一種無水型酚醛樹脂及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201010230480.2
• 申請日: 2010-07-15
• 公開（公告）號: CN101880434A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 唐路林;魏務翠;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;C04B35/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱建新;逯長明

技術領域

本發明涉及高分子聚合物，尤其是一種用于生產煉鐵高爐的炮泥的無水型酚醛樹脂，及其制備方法。

背景技術

隨著我國鋼鐵工業的技術進步，高爐冶煉不斷強化，煉鐵高爐朝著大型化、高效和長壽命方向發展，對高爐出鐵口用炮泥的要求也越來越高：1、炮泥的作業性好，能使鐵口充分裝填；2、體積穩定性好，在燒結過程中不發生收縮；3、燒結性能好，能快速燒透，具有快干速硬及較高的高溫強度；4、開口性能要好，容易開孔；5、具有耐渣、鐵液侵蝕、沖刷、抗氧化性的特性。

炮泥性能的好壞跟生產炮泥時用的結合劑有著密不可分的關系。炮泥按結合劑分通常可以分為有水炮泥和無水炮泥，此外還有同時用油和水作結合劑的炮泥。有水炮泥是由碳素材料、耐火骨料、軟質粘土等混合碾制而成，炮泥的加水量通常多達20％左右，因此往往存在高溫強度低、抵抗爐渣化學侵蝕能力不夠的缺陷。而無水炮泥，如中國專利申請公開號為CN1188752A、CN1290671A和CN1523120A，報道了采用焦油或蒽油做結合劑的炮泥的使用情況，雖然獲得了一定的使用效果，但也存在一些不足：炮泥的早期強度低且產生慢，必須較長的壓炮時間，同時也產生較嚴重的環境污染問題。

發明內容

本發明針對不足，提出一種無水型酚醛樹脂，適用于作為高爐炮泥的結合劑，得到的炮泥使用壽命長、工作效率高，并且環保。并提出了該無水型酚醛樹脂的制備方法和用途。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：一種無水型酚醛樹脂，采用下述步驟制備得到：

a、將酚和醛按摩爾比1∶0.5～0.9加入反應釜，再加入酸性催化劑，攪拌，升溫至70～100℃，且維持1～8小時，得酚醛樹脂；

b、步驟a得到的酚醛樹脂在常壓下脫水至小于0.1wt％；加入有機溶劑溶解，調粘度至1000～8000mPa·s/25℃；

c、向步驟b中的酚醛樹脂溶液加入固化劑，其中固化劑的用量占總重量5～10wt％，混勻。

本發明還提出了無水型酚醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：

a、將酚和醛按摩爾比1∶0.5～0.9加入反應釜，再加入酸性催化劑，攪拌，升溫至70～100℃，且維持1～8小時，得酚醛樹脂；

b、步驟a得到的酚醛樹脂在常壓下脫水至小于0.1wt％；加入有機溶劑溶解，調粘度至1000～8000mPa·s/25℃；

c、向步驟b中的酚醛樹脂溶液加入固化劑，其中固化劑的用量占總重量5～10wt％，混勻。

還提出了該無水型酚醛樹脂用于制備煉鐵高爐炮泥的結合劑。

本發明產品在制備過程中，對酚醛縮聚得到的酚醛樹脂進行脫水處理，直至含水量低于0.1wt％，然后再加入有機溶劑進行溶解，最后加入固化劑，得到無水型酚醛樹脂。該無水型酚醛樹脂用于煉鐵高爐中炮泥制備的結合劑，能使炮泥在具有良好塑性的前提下，提高其高溫強度及耐機械沖刷、耐化學侵蝕性能，滿足高爐煉鐵生產的需要，并且降低對環境的污染問題。

具體實施方式

一種無水型酚醛樹脂，采用下述步驟制備得到：

a、將酚和醛按摩爾比1∶0.5～0.9加入反應釜，再加入酸性催化劑，攪拌，升溫至70～100℃，且維持1～8小時，得酚醛樹脂；

b、步驟a得到的酚醛樹脂在常壓下脫水至小于0.1wt％；加入有機溶劑溶解，調粘度至1000～8000mPa·s/25℃；

c、向步驟b中的酚醛樹脂溶液加入固化劑，其中固化劑的用量占總重量5～10wt％，混勻。

優選的，步驟a中的酸性催化劑選自鹽酸、草酸、磷酸、硫酸、硫酸二乙酯、鹵代磺酸和苯磺酸及其烷基取代物中的一種或多種。采用酸性催化劑可使制得的酚醛樹脂為熱固性酚醛樹脂。

優選的，步驟b中的有機溶劑選自乙二醇、二乙二醇、糠醇、丙三醇或乙二醇碳酸酯。采用上述有機溶劑既可溶解酚醛樹脂，同時對酚醛樹脂的水分有一定的吸收作用，進一步降低酚醛樹脂中的含水率。

優選的，步驟c中的固化劑選自六次甲基四胺、三聚氰胺或脲醛。

優選的，步驟b脫水為蒸餾脫水。

下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。

實施例1

將苯酚、甲醛、草酸按物質的比1∶0.9∶0.02加入反應釜中，加熱攪拌至80℃，在此溫度范圍內恒溫1小時，常壓脫水蒸餾，最后加入二乙二醇把酚醛樹脂的粘度調至3000mPa·s。