[发明专利]一种废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酚醛树脂的制备方法，具体的说是一种废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法。 

背景技术

酚醛树脂phenolic resin简称PF，是最早工业化的合成树脂。酚醛树脂作为三大热固性树脂之一，应用面广、量大，发展历史悠久。酚醛树脂最重要的特征有二：一是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料和铸造行业。二是具有一定的粘结强度，它的另一个重要的应用领域就是作为胶粘剂，在航空航天、军工器械、汽车电子、交通运输、建材化工、采矿等国民经济各个重要领域具有不可替代的重要作用。 

酚醛树脂是用酚类和醛类通过缩合聚合制备的一类聚合物，通过采用不同的酚和醛及其二者不同配比、不同催化剂和不同反应工艺，可制得不同性质和用途的酚醛树脂产品。 

在传统的酚醛树脂生产过程中，均采用苯酚及质量分数为37%左右的甲醛水溶液作为反应单体。由于这种甲醛溶液中含有大量的水分，而酚醛的缩聚反应中也会产生一定量的水，为促进缩聚反应的进行必须脱除这些水。这样在酚醛树脂的生产中就不可避免的生成大量的工业废水。据统计，生产1吨的热塑性酚醛树脂要产生600-800公斤的废水，而且这种废水中有害成分及其含量是非常惊人的。其中，酚含量和COD两项指标通常都会超过国家允许排放标准的数万部和数千倍。由于含酚量太高，对环境影响非常严重，处理难度也很高。 

纵观酚醛树脂的各种处理方法，不论是化学萃取法、化学转化法、生物氧化法、生物降解法，还是吸收法、电解法等，虽然各有千秋，但都是就废治废，对低浓度含酚废水还是有效果的，但对于酚醛树脂生产排出的高浓度含酚废水，很不理想。在环保要求日益增强的今天，废水的处理与否，处理的效果与成本已经成为决定企业生存的关键，成为扼制酚醛树脂企业发展的瓶颈。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，可以实现酚醛树脂生产的零废水排放，且能保证酚醛树脂本身的性能不降低。 

本发明解决以上技术问题的技术方案是： 

一种废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，按以下步骤进行：

㈠按摩尔比1:0.8-1.0分别称取酚和固体醛，按酸与酚的质量比为0.5-4:100称取酸；

㈡将酚、酸和固体醛混合，加入适量的水，加热沸腾，回流2-4小时，其中所述适量的水为醛总加入重量的1.0-2.5倍；

㈢将步骤㈡的反应物升温脱水，然后降温至80-100℃，再升温至沸腾，回流1-3小时；

㈣在步骤㈢的回流过程中，检测反应物的粘度达到所需要求时加入碱，调节pH值至4-7；然后加热脱水，得热塑性酚醛树脂。

步骤㈢中，反应物升温至105-110℃脱水，再降温至80-100℃，再升温至沸腾并回流1-3小时，这样的升温-降温-升-回流的加热过程可以保证本发明热塑性酚醛树脂的热稳定性（起始热分解温度大于480℃）。 

本发明进一步限定的技术方案是： 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，步骤㈢中，脱水温度为105-110℃。

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，步骤㈣中，脱水温度为160-170℃。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，粘度为2000-2500mPa.s。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，酚选自苯酚、甲酚、二甲酚、壬基苯酚、双酚A、双酚F、间苯二酚或腰果酚中的一种或多种的混合。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，固体醛选自甲醛、乙醛或丁醛的固体聚合物中的一种或多种的混合物，或上述一种或多种醛的悬浊液。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，酸选自盐酸、硫酸、磷酸、草酸或对甲苯磺酸中的一种或多种的混合。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、氨水中的一种或多种的混合。 

前述的废水零排放的热塑性酚醛树脂制备方法，酚和固体醛的摩尔比为1:0.8-0.9。