[发明专利]热固性酚醛边角、废旧料的回收再利用方法

说明书

技术领域

本发明属于酚醛树脂制备方法，特别是一种利用热固型酚醛废旧料或边角料作为原材料，制备酚醛复合材料的技术方法。

背景技术

由甲醛和苯酚通过缩聚反应制备的酚醛树脂是工业中常用的一种热固性塑料。酚醛树脂在树脂基磨具领域已广泛用作磨料的粘接剂。由于酚醛树脂在磨具产品的实际生产过程中，难以保证全部消耗，这将遗留一部分的酚醛边角料；另外，磨具产品经用户使用后，也存在部分未消耗的酚醛废旧料。对这些无法使用的边角料和废旧料通常采用焚烧的方法处理，这将造成对环境的二次污染，而且也降低了酚醛树脂的有效利用率，增加了产品的工业成本。因此，迫切需要一种有效的酚醛树脂边角料和废旧料的回收利用技术。目前，对酚醛树脂废旧料和边角料的回收与利用已有一定的研究，美国专利U.S patent 4118346公开了一种酚醛树脂边角料的回收利用技术，但该技术的实现需大量使用强碱和强酸，由此产生的废酸废碱也难以除去，从而造成对环境的污染。美国专利U.S patent 5136111公布了一种热裂解酚醛废旧料的回收技术，但该技术工艺复杂，对设备要求高，难以实现工业化。中国专利200410103098.X公布了汽车工业中的内饰废酚醛树脂的回收利用技术。但对酚醛树脂的回收利用问题至今仍无简单单一的解决办法，其主要原因是酚醛树脂原料的物理和化学性质多种多样，致使酚醛树脂产物具有专用性。因此，目前还非常缺乏一种用于磨具领域的酚醛树脂边角料和废旧料回收再利用技术。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足和局限性，提供一种用于磨具领域的酚醛树脂回收再利用的方法，该方法以酚醛树脂基磨具的边角料和废旧料为原材料，采用单一的解决办法，减少了环境的二次污染，有利于环境保护，且能提高酚醛的利用率，降低了工业成本，有利于提高经济效益。

本发明的解决方案是：一种热固性酚醛边角、废旧料的回收再利用方法，其特点包括以下步骤：

a.将粉碎后的酚醛边角、废旧料与反应性树脂、醛类化合物、催化剂按以下重量百分比混合，得酚醛复合料，

酚醛边角、废旧料    30-80％，

反应性树脂          10-60％，

醛类化合物          5-30％，

碱性催化剂          1-10％；

b.对酚醛复合料进行粘度调节。

本发明酚醛边角、废旧料的回收利用技术分为三个阶段：

第一阶段是利用路易斯酸的反应活性，将酚醛树脂中的羟基质子置换成游离氢质子的过程。

第二阶段是游离氢质子进攻酚醛结构中的羟甲基，两者发生反应生成碳正离子中间体和水。

第三阶段是碳正离子中间体进攻苯酚的对位，从而形成了新的交联结构，并再次释放出游离氢质子，最终完成一个反应循环。

将上述过程循环多次，即能使酚醛树脂在室温完成固化交联反应，达到回收酚醛废旧料用于型砂粘结剂的目的。

上述三阶段反应过程的反应式为：

第一阶段

第二阶段

第三阶段

本发明的解决方案中为调节树脂粘度，可在酚醛复合料中混合酚醛复合料重量10-40％的填料。

本发明的解决方案中反应性树脂为各类酚醛树脂或环氧树脂、脲醛树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、异氰酸酯树脂。

本发明的解决方案中反应性树脂中的各类酚醛树脂为碱性酚醛树脂或高邻位酚醛树脂、水性酚醛树脂、各种改性酚醛树脂。上述各类酚醛树脂为碱性酚醛树脂或高邻位酚醛树脂、水性酚醛树脂、各种改性酚醛树脂。

本发明的解决方案中醛类化合物为甲醛水溶液或多聚甲醛、乙醛、苯甲醛、氯化亚锡、氯化锡、

本发明的解决方案中碱性催化剂为：钠、钡、钾、钙、镁、锌的氢氧化物或其碳酸盐、或过渡金属的卤化物、或者氨水、三级胺、季胺盐脲、双氰胺、三氰胺。催化剂是在反应中加快反应速度。

本发明的解决方案中填料为玻纤粉或金属氧化物。

本发明的解决方案中对酚醛复合料进行粘度调节采用添加溶剂或脱水调节。进行粘度调节所添加溶剂为水或乙醇、甲醇、乙二醇、二乙二醇、丙三醇、糖醇、乙二醇碳酸酯。

本发明的优点：本发明以酚醛树脂基磨具的边角料和废旧料为基本原材料，采用单一的解决办法，减少了环境的二次污染，有利于环境保护，且能提高酚醛的利用率，降低了工业成本，有利于提高经济效益。

具体实施方式