[发明专利]绝热板粘合剂及其制备方法

说明书

本发明属于一种高分子化合物，利用对苯二甲酸二甲酯（DMT）和聚酯生产中的残渣，合成一种粘合剂，做为酚醛树脂的替代物，用于冶金企业耐火材料绝热板的制备。

合成粘合剂是本世纪三十年代发展起来的一门合成聚合物应用科学。随着石油化工、高分子合成材料的发展，世界合成粘合剂的发展，相当迅速，其产品牌号达5000多种，年产量达700万吨。粘合剂的种类繁多，如果按照粘合剂的主体原料分，可分为下面几种：酚醛树脂系三聚氰胺系、酚醛树脂系、醋酸乙烯和聚乙烯醇系、聚烯烃热熔胶系，氰基丙烯酸酯系、丙烯酸双酯系、合成橡胶系、环氧树脂系、聚酯系、聚酰胺系等等。粘合剂工业已渗透到国民经济的各个部门。主要用于建筑、交通、航空、电子、机械、医疗、纺织、包装、印刷和书箱装订等行业。

讫今为止，做为耐火材料绝热板的粘合剂是酚醛树脂。酚醛树脂粘合剂是最早合成的高分子化合物之一，它的特点是粘结力强，耐高温，但性脆，剥离强度差，尤其是遇到夏季天气炎热，空气湿度大时，树脂软化点到125℃时粉碎成80目通过的粉末，有严重的结块现象。其原因是酚醛树脂分子中代有羟基，在高温下具有一定的吸湿性。树脂粉末结块后，不便于各耐火材料厂运输、贮存和使用。更严重的是酚醛树脂中存在游离酚5-10%，游离醛5%以下，在使用酚醛树脂粘合剂做绝热板的过程中，污染环境，影响工人身体健康。

随着工业的迅速发展，对酚醛树脂的改性，已经取得了显著效果。例如，酚醛-缩醛胶、酚醛-丁腈胶，酚醛有机硅胶等，主要应用于塑料、金属以及木材加工等方面。《酚醛树脂改性方法》（西德专利2415846）中介绍了利用制造DMT时付产的残渣可以改性酚醛树脂。其方法是把相当于成品树脂重量50%的残渣加到酚醛树脂中去，而不致于使最终产品性能受到重大的不良影响，反而会使这些树脂及其加工产品的某些性能得到改进。例如，在酚醛清漆中加入DMT残渣，而得到的槽压料与未加残渣前相比，表面电阻要高得多，而收缩率小，在硬纸方面，表现出可穿孔性好，而不提高吸水性。在制造混炼薄片时，可以降低混炼温度，缩短混炼时间。总之，在酚醛树脂中加入DMT残渣，可以得到比较满意的结果。但是，这篇专利并未指出用于绝热板粘合剂是否可行。辽阳石油化纤公司研究院的科技人员，在此基础上继续研究，于酚醛树脂中加入DMT残渣，按比例共混，使DMT残渣部分嵌在酚醛树脂中，得到改性酚醛树脂，用于冶金企业耐火材料厂做绝热板粘合剂。在实验中发现，做绝热板要求烧结温度高达180℃，并保持24小时，在烘烤时，有一部分DMT析出，污染环境，影响工人健康，还可能造成危险。另外改性的酚醛树脂制成的绝热板粘合剂抗折强度偏低。

本发明的目的，就是导找一种新的绝热板粘合剂，来代替酚醛树脂和改性酚醛树脂，并克服它们存在的问题。这种新的绝热板粘合剂在天气炎热、空气中湿度大时，不易结块，使用方便。基本无毒，没有游离酚、游离醛的存在。在水中的弥散度好，抗折强度完全达到国家标准。同时，生产这种绝热板粘合剂的原料，采用DMT和聚酯生产中的残渣，既解决了废物利用，减少环境污染，又解决 了绝热板粘合剂工业原料紧缺，成本高的问题。为综合利用DMT残渣和聚酯残渣开创了一条新路，为开发精细化工增添了一个新品种。

本发明的构成是利用威登法工艺生产对苯二甲酸二甲酯（DMT）过程中产生的残渣，经提取钴、锰的剩余渣（残渣Ⅰ）或经醇解后产生的残渣（残渣Ⅳ）与聚酯生产中的残渣（残渣G）为主要原料，与多元醇混在一起，在催化剂的作用下，进行酯交换，缩聚反应，生成聚酯型树脂一绝热板粘合剂。其软化点＞95℃，抗折强度＞18，基本无毒，在水中的弥散度好。在天气炎热，湿度大的情况下，不易结块，使用方便。

绝热板粘合剂的制备方法是将残渣I与残渣G，加热融熔为液体，然后加入多元醇和催化剂，其比例为1～2.5∶1∶0.08～0.23∶0.002～0.003，在搅拌下加热升温210～250℃。当有甲醇馏出时，控制升温速度，保温反应1.5～2小时，无甲醇馏出时，开动真空系统，使真空度控制在600-750mmHg条件下，进行缩聚反应，树脂软化点达95-125℃时，将反应物倒出，冷却至固体，并将固体树脂粉碎为80-100目通过的粉末。

当生产DMT工艺变动时，醇解残渣Ⅳ也可以和残渣G匹配，加入多元醇和催化剂，采用上述的工艺条件，制备绝热板粘合剂。