[發明專利]一種不脫水呋喃樹脂的生產方法

有效

• 申請號: 201410290645.3
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104086733A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 馬文;韓文;何龍
• 申請（專利權）人: 寧夏共享裝備有限公司;寧夏共享化工有限公司
• 主分類號: C08G16/02
• 分類號: C08G16/02
• 代理公司: 寧夏專利服務中心 64100
• 代理人: 古玲玉

技術領域

本發明涉及一種呋喃樹脂的生產方法，尤其是涉及一種不脫水呋喃樹脂的生產方法。

背景技術

50年代后期，呋喃樹脂開始出現并應用于鑄造業，逐漸形成呋喃樹脂自硬樹脂砂工藝。呋喃樹脂生產工藝一般以糠醇為主要組分，再通過脲醛、酮醛、酚醛等組分的單一或復合改性。其中，脲醛呋喃樹脂因其成本低廉、性能優異，目前被大量使用。其主要工藝路線分兩部分，步驟一：尿素與液體甲醛在堿性條件下進行加成反應，催化劑使用氫氧化鈉水溶液；步驟二：加入糠醇在酸性條件下進行縮聚，酸性催化劑使用鹽酸水溶液。縮聚過程中需要脫水，其目的有二，一是脫去反應開始由水甲醛帶入的過多的水分，二是促進縮聚程度，提高樹脂的粘結強度性能。

在生產中液體甲醛容易揮發，造成一定空氣污染；而脫水形成的含有甲醛的廢水更是污染嚴重，以本公司10噸反應釜為例，脫水量占樹脂8%-10%，年廢水量每天三班1000-1100噸，處理成本巨大。同時，脫水過程冗長，生產效率較低，一個班次即八小時只能生產一反應釜。

在上述步驟一中，傳統工藝使用氫氧化鈉水溶液作為催化劑，事實上，隨著加成反應的進行，氫氧根離子不斷消耗，體系PH迅速降低，導致樹脂化反應未能充分進行，進而影響產品性能。在上述步驟二中，鹽酸水溶液不僅易對設備造成腐蝕，而且在溫度較高時揮發快，縮聚體系PH不能維持恒定，不利于樹脂化反應，影響產品性能。

目前為止還沒有克服上述缺陷的方法。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種工藝獨特、采用多聚甲醛完全代替液體甲醛、不但解決液體甲醛揮發帶來的空氣污染之外而且解決了傳統呋喃樹脂生產由于脫水而產生的甲醛廢水問題的一種不脫水呋喃樹脂的生產方法。

本發明通過如下方式實現：

一種不脫水呋喃樹脂的生產方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

a.將尿素10-20份、多聚甲醛10-20份、水4-8份、復合堿性催化劑0.01-0.08份加入反應器中，控制反應溫度50℃-70℃，反應20-30分鐘；繼續升溫，控制反應溫度在90℃-100℃反應60-80分鐘；

b．降至室溫，將糠醇100-180份、復合酸性催化劑0.2-0.8份加入反應器中，控制反應溫度90℃-104℃，保溫反應1-2小時；

c.降至70℃-80℃，加入尿素1-4份，攪拌20分鐘；

d.降至60℃-65℃，加入糠醇20-60份、甲醇5-15份、硅烷增強劑C0.01-0.03份，攪拌均勻，即得新型不脫水呋喃樹脂；上述原料的份數為質量份數；

所述復合堿性催化劑是氫氧化鈉水溶液、氫氧化鋇、氨水、醋酸鋅、碳酸鈉、烏洛托品中的任意一種、任意兩種或者任意兩種以上的組合物；所述復合酸性催化劑是鹽酸、磷酸、硫酸、甲酸、乙酸中的任意一種、任意兩種或者任意兩種以上的組合物；

所述氫氧化鈉水溶液是濃度為30%的水溶液，所述鹽酸、磷酸、硫酸的濃度均為10%的水溶液、所述甲酸和乙酸的濃度為30%的水溶液，上述濃度為體積濃度；

所述硅烷增強劑是硅烷KH-550或者硅烷KH-602。

本發明有如下效果：

1）工藝獨特：本發明使用強堿和堿性鹽的復合堿性催化劑，使催化劑中的氫氧根離子隨著反應進行緩慢釋放，從而保持堿性PH環境恒定；同時本發明使用有機酸和無機酸的復合酸性催化劑，使酸性PH能在高溫反應狀態下保持恒定，亦能減少對設備的腐蝕，而且本發明采用多聚甲醛完全代替液體甲醛，在解決液體甲醛揮發帶來的空氣污染之外，著重解決了傳統呋喃樹脂生產由于脫水而產生的甲醛廢水問題。

2）本發明使用復合堿性催化劑和復合酸性催化劑保證了樹脂各反應階段的PH穩定，從而有利于樹脂化反應，提高產品的使用性能。

3）本發明完全使用多聚甲醛代替了水甲醛，制備了不脫水的呋喃樹脂，免除了由液體甲醛揮發引起的空氣污染和脫水產生的廢水污染，具有顯著的環保性和經濟性。

4）本發明縮短了傳統呋喃樹脂生產周期，能較大幅度提升現有生產設備的產能。

5）采用復合催化體系下的不脫水呋喃樹脂生產方式以后，呋喃樹脂砂強度提高了5%-10%；同時顯著改善了車間空氣環境，年廢水量為零，減少廢水處理成本200萬元/年；縮短了生產周期，由三個班次生產三反應釜樹脂產品提升到三個班次生產四反應釜樹脂，提升了樹脂產能33%，減少單位產能能耗30%-40%。

具體實施方式

實施例一：一種不脫水呋喃樹脂的生產方法，該方法包括如下步驟：