[发明专利]一种酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明属于材料领域，公开了一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将酚、多聚甲醛和废水混合，然后加入草酸，反应；再加入改性剂、草酸和甲酸，反应，制得混合物A；(2)向混合物A中加入消泡剂，搅拌，制得混合物B，降温，减压脱水，然后吹酚处理；(3)再将改性剂加入混合物B中，搅拌，然后加入乙撑双硬脂酰胺，搅拌，再加入硅烷，搅拌，制得酚醛树脂；废水为生产酚醛树脂产生的废水。本发明充分利用酚醛树脂生产过程产生的废水，该废水含酚和醛类物质，不仅节约生产成本，而且变废为宝，更环保；得到的酚醛树脂中苯酚含量低于1％，使得制得的酚醛树脂更环保，利用酚醛树脂制备得到的覆膜砂抗拉强度超过46Kg。

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

覆膜砂可具体应用于汽车、船舶、压缩机、集装箱、水暖器材等行业。覆膜砂是由酚醛树脂作粘结剂，经机械混合，在砂粒表面附有酚醛树脂、固化剂和润滑剂的一种型砂。

酚醛树脂作为制作覆膜砂的粘结剂，不仅起着粘结成型的作用，而且它的耐高温性能、聚合速度、流动性能、游离酚(游离酚主要指苯酚)含量等指标决定着覆膜砂的使用性能。酚醛树脂在合成过程中产生大量废水，废水中的游离酚、游离醛等物质对环境危害性较大。

在生产酚醛树脂过程中产生大量含酚含醛的废水，该废水对绝大多数生物都具有毒性，其中以苯酚的毒性和污染最为突出，低浓度酚能使蛋白质变性，高浓度酚能使蛋白质沉淀，严重时可抑制中枢神经系统或损害肝、肾功能，强烈腐蚀皮肤、粘膜。因此，必须对生产酚醛树脂过程中产生的大量含酚含醛的废水进行处理，并且达到排放标准方可对外排放。但该废水的处理难度很大，处理程序复杂，处理成本很高，给酚醛树脂生产企业带来很大压力。

另外，现有技术中，普通酚醛树脂产品含苯酚量过高，不利于环保。使用普通酚醛树脂生产的覆膜砂通常存在抗拉强度偏低、发气量大、酚醛树脂使用量较高等缺点，不但造成铸造企业成本增加，还导致发气量过高，在复杂砂型浇铸时往往容易使铸件产生气孔缺陷，严重影响铸件质量，特别是使得覆膜砂的抗拉强度低。

因此，提供一种环保型的酚醛树脂及其制备方法，充分利用酚醛树脂生产过程产生的废水，且使制备得到的酚醛树脂中苯酚含量低，且利用酚醛树脂制备得到的覆膜砂抗拉强度高，是十分有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种酚醛树脂及其制备方法。本发明充分利用酚醛树脂生产过程产生的废水(该废水含酚和醛类物质)，且使制备得到的酚醛树脂中苯酚含量低于1％(质量百分数)，利用酚醛树脂制备得到的覆膜砂抗拉强度超过46Kg。

一种酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份数计，将35-65份的酚、8-20份的多聚甲醛和20-40份的废水混合，搅拌，然后加入2-70％的草酸，草酸的总量为0.1-1份，升温反应；然后加入5-80％的改性剂，改性剂的总量为1-20份，加入剩余的草酸和0.01-1份的甲酸，然后反应，制得混合物A，备用；

(2)向混合物A中加入0.02-0.5份的消泡剂，搅拌，制得混合物B，降温，减压脱水，减压脱水过程中对混合物B进行加热，完成减压脱水过程，然后用水蒸气通入混合物B中进行吹酚处理；

(3)将剩余的改性剂加入经过步骤(2)处理过的混合物B中，搅拌溶解，然后加入0.1-5份的乙撑双硬脂酰胺，搅拌，再加入0.1-2份的硅烷，搅拌，制得所述酚醛树脂；

所述废水为生产酚醛树脂产生的废水。

优选的，在制备酚醛树脂过程中用到的各组分的用量，按重量份数计，如下：

优选的，所述酚为苯酚。

可选的，所述酚为邻甲酚或双酚A，但使用邻甲酚和双酚A的成本相对较高。