[发明专利]一种废弃线路板热解油制备改性酚醛树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃线路板热解油的利用方法，特别涉及一种废弃线路板热解油制备改性酚醛树脂的方法。

背景技术

废弃线路板作为主要的电子废弃物，其资源化回收利用越来越受到人们重视，目前废弃线路板中金属材料的回收利用已经实现工业化，而非金属材料的利用则严重滞后。废弃线路板的非金属材料通常由不熔也不溶的环氧树脂玻璃纤维的复合材料构成，含有阻燃剂等大量致畸、致突变、致癌物质，会对环境和人类健康造成严重的危害。燃烧或掩埋是废旧线路板最原始的处理方法，目前大部分采取机械粉碎之后提取金属而非金属材料则难以利用成为弃渣威胁环境安全。

热解是在无氧或缺氧条件下将有机物加热至一定温度将交联网状的大分子分解成有机小分子，生成气体、液体等。废弃线路板非金属组分含有大量树脂可裂解产出有用的有机组分，残留物为无机物(主要是玻璃纤维)对环境安全，因此废弃线路板的热解处理是人们深入研究的方法之一。采用热解技术处理废弃线路板，热解油中含量最高的组分是苯酚、烷基苯酚，还含有羟基烯醇、羟基联苯、苯甲酸等的衍生物，可望用作燃料或化工材料。但由于热解油成分复杂、分离困难、热值低且无法直接利用，造成目前热解油的利用技术不成熟，严重阻碍废弃线路板热解工艺技术的发展。

CN201110059932.X《一种利用废旧电路板类废弃物真空热解油综合回收方法》公开了一种废旧电路板热解油制取粗酚的方法，但热解油资源化利用率仅有35～38.13％，而且产生了较多的吸附有机物的滤料不易处理，并不是理想的处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合理有效利用废弃线路板热解油制备改性酚醛树脂的方法。

本发明的技术方案由以下步骤组成：

(1)将废弃线路板配入原料质量10％的氧化钙，在压力20KPa和温度400℃下，热解反应1.0小时，得到热解油；

(2)将步骤(1)得到的热解油与150～250g/L的NaOH溶液按照体积比1∶1～2混合反应20～60min，静置分层后放出水相，油相按照相同条件重复与NaOH溶液反应2次，得到3次水相和残余油相；

(3)将步骤(2)得到的3次水相合并，加入浓盐酸至pH值为6～7，加热至65～70℃，趁热抽滤，得到滤液和不溶有机物；

(4)将步骤(3)得到的滤液与乙酸乙酯按照体积比1∶1～2混合，萃取10～30min，静置分层后放出水相，按照相同条件重复用乙酸乙酯萃取水相1次，得到2次油相和剩余水相；

(5)将步骤(4)得到的2次油相合并，用饱和NaCl溶液洗涤，蒸发除去乙酸乙酯和水后得到以苯酚为主要成分的粗酚，粗酚中苯酚含量为70～80％，酚类物包括苯酚、烷基苯酚、溴苯酚等总含量＞90％；

(6)将步骤(5)得到的粗酚中配入0～40％粗酚质量的纯苯酚，按照摩尔比总苯酚∶氢氧化钠∶甲醛＝1∶0.1～0.15∶1.3～1.5添加氢氧化钠和甲醛至粗酚和苯酚的混合物中，混合搅拌升温，70℃保温反应1.5～2.0h，脱水得酚醛树脂；

(7)按照总苯酚与硼酸、钼酸或正硅酸乙酯的摩尔比＝1∶0.1～0.6，将硼酸、钼酸或正硅酸乙酯缓慢加入到步骤(6)得到的热酚醛树脂中，升温至65～75℃反应70～100min，继续升温至90～120℃反应60～70min，制备得到硼酸、钼酸或有机硅改性酚醛树脂。

本发明提出“碱溶-中和-萃取”工艺提取热解油中酚类物质，提取物粗酚的提取率＞70％，粗酚中酚类物的回收率＞78％；粗酚添加纯苯酚制备的硼酸、钼酸或有机硅改性酚醛树脂，其粘度、固含量、残碳量、游离酚和甲醛的含量等指标满足标准YB/T 4131-2005《耐火材料用酚醛树脂》中标准牌号的热固性液体树脂的要求，见表1～4。