[發明專利]耐火材料用酚醛樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310314303.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103319671A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 唐一林;江成真;任延清;魏務翠
• 申請（專利權）人: 山東圣泉化工股份有限公司
• 主分類號: C08G8/10
• 分類號: C08G8/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵;李玉秋

技術領域

本發明屬于酚醛樹脂技術領域，尤其涉及一種耐火材料用酚醛樹脂制備方法。

背景技術

酚醛樹脂是最早人工合成的高分子化合物，具有固化方便、耐熱及耐腐蝕性能優良、電性能良好、合成工藝簡單等優點，在電氣、復合材料、耐火材料、涂料及粘結劑等領域獲得了廣泛的應用。其中，酚醛樹脂用于耐火材料領域時，其具有對基材的浸潤性好、混煉方便、粘結性強的特點，制得的耐火材料強度高、固化方便、炭化率高且炭化后孔隙率低，可以減輕環境污染。

用于耐火材料的酚醛樹脂一般為采用堿性催化劑合成的熱固性酚醛樹脂，如日產特種酚醛樹脂等，但是，熱固性酚醛樹脂的分子中含有反應活性較強的苯酚單體和羥甲基，使得酚醛樹脂在儲存和應用過程中極易發生縮聚反應，導致酚醛樹脂粘度增大甚至發生固化，降低粘結性能，失去利用價值。現有技術一般通過向酚醛樹脂中加入稀釋劑降低酚醛樹脂的粘度，延長其保存期，常用的稀釋劑有乙二醇、糠醇、二乙二醇、乙醇、甲醇等低碳醇類，其中，乙二醇具有沸點高、浸潤性能好、無毒、環保、混料保濕性好等優點，廣泛用于液體酚醛樹脂合成制備中，如山東圣泉化工股份有限公司采用乙二醇作為稀釋劑生產的PF5323等系列耐火材料用酚醛樹脂。但是，乙二醇主要是依靠石油提純加工生產的，石油作為不可再生資源，不僅面臨逐漸衰竭的問題，而且由石油提純加工乙二醇還存在成本高、污染嚴重的問題，嚴重制約著耐火材料用酚醛樹脂的發展。另外，采用乙二醇為稀釋劑制備的酚醛樹脂用于耐火材料時，得到的耐火材料的耐壓強度和保濕性能較差。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種耐火材料用酚醛樹脂的制備方法，本發明提供的制備方法原料來源廣泛、成本低，得到的酚醛樹脂能夠提高耐火材料的和耐壓強度和保濕性能。

本發明提供了一種耐火材料用酚醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：

a）苯酚、甲醛和混合低碳多元醇在酸性催化劑或堿性催化劑的作用下發生反應，得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述混合低碳多元醇包括乙二醇、丙二醇和甘油。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a11）苯酚、甲醛和混合低碳多元醇在pH值為8～12的條件下發生反應，得到中間產物；

a12）將所述步驟a11）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，繼續反應后得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a21）苯酚和甲醛在pH值為8～12的條件下發生反應，得到中間產物；

a22）將所述步驟a21）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，加入混合低碳多元醇繼續反應，得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a31）苯酚和甲醛在pH值為8～12的條件下發生反應，得到中間產物；

a32）將所述步驟a31）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，繼續反應，反應完畢后加入混合低碳多元醇，得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述苯酚和甲醛的摩爾比為1:（1.2～1.6）。

優選的，所述步驟a11）中，所述反應的溫度為65℃～90℃，所述反應的時間為4h～8h；所述步驟a21）中，所述反應的溫度為65℃～90℃，所述反應的時間為4h～8h；所述步驟a31）中，所述反應的溫度為65℃～90℃，所述反應的時間為4h～8h；所述步驟a12）中，所述繼續反應的溫度為40℃～70℃；所述步驟a22）中，所述繼續反應的溫度為40℃～70℃；所述步驟a32）中，所述繼續反應的溫度為40℃～70℃。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a41）苯酚、甲醛和混合低碳多元醇在pH值為2～6的條件下發生反應，得到中間產物；

a42）將所述步驟a41）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，脫水后得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a51）苯酚和甲醛在pH值為2～6的條件下發生反應，得到中間產物；

a52）將所述步驟a51）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，加入混合低碳多元醇并脫水后得到耐火材料用酚醛樹脂。

優選的，所述步驟a）具體包括：

a61）苯酚和甲醛在pH值為2～6的條件下發生反應，得到中間產物；

a62）將所述步驟a61）得到的中間產物的pH值調節至6.2～7.8，脫水后加入混合低碳多元醇，得到耐火材料用酚醛樹脂。