[其他]一種酚醛樹脂的合成方法

無效

• 申請號: 86106758
• 申請日: 1986-10-20
• 公開（公告）號: CN86106758B
• 公開（公告）日: 1988-01-13
• 發明（設計）人: 趙鳴玉;李淑貞;高宏開;趙鳴一;李雅潔
• 申請（專利權）人: 沈陽化工學院
• 主分類號: C08G8/10
• 分類號: C08G8/10
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 徐明貽,張泰

本發明屬于有機高分子化合物的合成方法，適用于制取酚醛樹脂。

酚醛樹脂具有良好的耐酸、耐堿、耐熱及電絕緣性，廣泛應用于電訊、電器、儀表、日用品、輕質建筑材料等許多方面。過去酚醛樹脂的合成通常采用“甲醛法”，即由酚類和甲醛水溶液在酸性介質中縮聚而成熱塑性的線型酚醛樹脂，或在堿性介質中縮聚成熱固性酚醛樹脂，其反應式為：

（n+1）C₆H₅OH+nCH₂OC₆H₄OH+nH₂O

該方法的主要缺點在于反應產生大量的含酚廢水，通常每生產一噸樹脂要產生0.6～0.8噸含酚量高達3萬毫克/升的廢水，需要花費巨額投資進行污水處理，由于目前含酚廢水處理技術水平有限，因此仍對環境造成一定污染。

本發明所提供的由甲縮醛與酚類制取酚醛樹脂的工藝，經美國ORBIT系統的WPI和WPLL數據庫檢索，證明前人尚未研究過。

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、無含酚廢水生成的制取酚醛樹脂的新工藝。

本發明分兩個步驟實施：即甲縮醛的連續縮合和樹脂的制備。現分述如下：

1、甲縮醛的連續縮合

將甲醇及甲醛兩種溶液按摩爾比2.0～2.5的比例配制成混合液，預熱到40～60℃后，通入到組合式反應段，在溫度為65～90℃下，借助于陽離子交換樹脂的催化和分離作用，進行連續縮合反應，反應生成物在熱流的作用下，經組合式反應段和提餾段被分離出組成穩定的三元共沸物，其中甲縮醛的濃度大于等于92%，一般為93.5%。另外，又從反應段底部通入甲醇與未反應的少量甲醛繼續反應，使釜液中甲醛殘余量小于等于100ppm。

主要反應為：

2CH₃OH+HCHO（CH₃O）₂-CH₂+H₂O

2、樹脂的合成

將甲縮醛與苯酚按摩爾比0.7～0.95的配比混合，在40～60℃下加入酸性催化劑（鹽酸、硫酸），反應溫度控制在65～75℃，在常壓下縮聚反應3～7小時，反應物經濃縮后，常壓蒸餾脫除甲醇，再減壓蒸餾脫除苯酚，即得到無色透明或乳白色的樹脂。常壓蒸餾出的含85%以上的甲醇、微量水和少量甲縮醛的餾分，用作制甲縮醛的原料，減壓蒸餾所得的以苯酚為主的餾分，用作合成樹脂的原料，循環使用。由于減壓餾分中含少量水（因鹽酸或硫酸中帶入），在循環使用中將導致水在過程中的少量積累，可通過蒸餾排出系統燒掉。所得酚醛樹脂的產率在98%以上。

主要反應為：

+（CH₃O)₂CH₂→樹脂+2CH₃3OH

發明的工藝過程詳見圖1。

圖1為縮醛法合成酚醛樹脂工藝流程示意圖。

本發明提供了一種新的制取酚醛樹脂的方法，工藝過程簡單，在反應過程中除原料中帶入少量水外無水生成，副產物在系統中循環使用，整個反應為半封閉循環過程，避免了“甲醛法”工藝所產生的大量含酚廢水處理，將含酚廢液消滅在工藝過程中，不產出三廢。連續化合成甲縮醛的方法不僅為酚醛樹脂提供了理想的中間體，也促進了C₁甲醇化學的發展。技術指標先進，甲縮醛濃度大于92%，酚醛樹脂產率在98%以上，軟化點＞95℃，聚速40～60秒，粘度30～40秒（四號杯），含酚量＜6%。本發明所提供的酚醛樹脂與甲醛法制取的酚醛樹脂在大分子鏈的端基結構上有所不同，前者為醚鍵-甲氧基（-OCH₃），后者為醇羥基（-CH₂OH），因此，本發明所獲得的樹脂還具有流動性好的特點。

本發明實施例如下：

甲縮醛的制取

首先在混合器上部加入甲醇溶液，器底部通入甲醛，使甲醇和甲醛的配料比為2.2摩爾，混合后，預熱到45～60℃，加入組合式反應段，在75～90℃下借助于陽離子交換樹脂（732型、1000毫升）的催化、分離作用，進行縮合反應。反應生成物中，甲縮醛在熱流作用下經組合式的蒸餾段被良好地分離為組成穩定的三元共沸物，未反應完全的甲醛再經與反應段底部補加的少量甲醇進一步反應，最后自水分離段的釜底排出，此排出液供吸收甲醛用水，塔頂產液中甲縮醛濃度為＞92%。

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