[发明专利]用淀粉制取酚醛树脂及其模塑料

说明书

本发明涉及一种酚醛树脂及其模塑料材料的制造技术领域，它是用淀粉替代甲醛和部分苯酚而制成。

在已有技术中，工业上热塑性苯酚-甲醛树脂是用苯酚和甲醛在酸性催化剂作用下反应而成，它再配以填料和其它配分剂加工成模塑料。与淀粉相比其缺陷是1）甲醛价格高，运输和贮存设备复杂且费用高。2）甲醛进入废液中，污染环境，废液处理困难、环保费用大。3）操作人员吸入或皮肤吸收甲醛后，会刺激眼、皮肤和呼吸道抑制中枢神经系统，引起麻醉，势必造成严格的劳动保护、增加劳保费用。根据资料报道，北美曾进行过用玉米淀粉制取酚醛树脂及其压塑粉的研究，文献为“Corn    Starch：a    low-cost    roure    to    novolac    resin”mod    Plast，1980，57（2）69.74（Eng）。但至今未见其工业化实施的报道。其技术上具有明显的局限性，不足之处在于：其一，仅是玉米粉，且价格比较高;其二，模塑料配方只有一个牌号，酚醛树脂、六次甲基四胺含量高，产品成本高，应用无针对性;其三，未提及废液的处理。

本发明的目的是要避免以上所述现有技术中的缺陷或不足之处提出一种切实可行的用淀粉制取酚醛树脂及其模塑料的技术途径。

本发明的目的内容可以通过以下措施来达到，酚醛树脂由苯酚和红薯（木薯、魔芋、土豆）淀粉在催化剂硫酸作用下加热搅拌直接一步反应到合适分子量，用氢氧化钠中和而得;其配方范围（wt0/0）为：苯酚45.0-55.0、硫酸0.4.0.7、红薯（木薯、魔芋、土豆）淀粉45.0-55.0、氢氧化钠0.2-0.3及水2.2-2.3。模塑料由酚醛树脂配以填料和其它配分剂采用传统的辊压法加工而成;

其配方范围（wt0/0）为表1

用冷却分离法将产生的高浓度苯酚废液处理成低浓度苯酚废液，直接回收再利用绝大部分苯酚。

本发明与现在技术相比有如下优点。

1.原材料广泛，选择性好，价格低廉，产品成本低。

2.模塑料应用具有针对性。

3.简单的废液处理、可加收直接再利用90%的苯酚，环境污染小，环保费用低。

附表的表面说明如下：

1.苯酚-淀粉酚醛模塑料的配比范围表

2.苯酚-淀粉酚醛模塑料的实施测配方表

3.苯酚-淀粉酚醛树脂的技术指标表

4.苯酚-淀粉酚醛模塑料的技术指标表

本发明的最佳实施例是：

酚醛树脂合成最佳实施配方（wt0/0）为：

苯酚46.4、硫酸0.6、红薯（木薯、魔芋、土豆）淀粉50.4、氢氧化钠0.3及水2.3。按配方准备好原料，一次投料量不应使反应釜系数＞0.7。把苯酚、红薯（木薯、魔芋、土豆）淀粉和硫酸投入加层反应釜、升温搅拌。当温度达到105℃左右时，淀粉开始凝胶化，此时停止搅拌。待淀粉基本水解后再升温搅拌，一直升温到180±5℃，保温缩聚，反应时间＞2H，反应物粘度接近要求后，用真空度0.04～0.05mpa，抽真空脱水缩聚，脱水时间＞20min。达到粘度后，解除真空，冷却到130℃左右，用氢氧化钠中和树脂，放料后反应釜得成品。其技术指标如表3：

模塑料制造最佳实施配方（wt%）如表2：

将需粉碎的原材料经破碎机粗碎，万能粉碎机细碎至细度要求，按配方备齐各组分，并按一定顺序将料加到混合机中，混合进间每次≥60min。把双辊机工作辊温度升到100～110℃，空转辊温度升到140～150℃，调节辊为3.0～4.0mm，用适合的速度将混合料加入双辊机中，热炼适宜时间得基本均匀的片料。片料冷却后，经破碎机粗碎，万能粉碎机细碎到细度要求。片料细碎后需经过磁选。将不同班次，磁选后的模塑料拼批混合45min，计量包装得产品，其技术指标如表4。

＊3min后使炽热棒离开试件，在30S内试样X不应有可见的火焰。

△3min后使炽热棒离开试件，在1ls内试样上无可见火焰。

废液冷却处理：将反应釜馏出的高浓度苯酚废液经过冷却装置冷却至～-2℃，使苯酚结晶析出。静置让固液分层，静置时间＞2h倒出液体部分得结晶的苯酚，并直接再利用，苯酚回收率可达90%。