[发明专利]用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取枯基酚甲醛树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取枯基酚甲醛树脂的方法，属枯基酚甲醛树脂新型催化合成工艺技术领域。以对位枯基酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂催化作用下，经催化缩合、抽滤、蒸馏制得热固性枯基酚甲醛树脂。

背景技术

枯基酚甲醛树脂，外观为粘稠状红棕色液体，粘度300～600MPa(20℃)，产品具有耐热、粘结性能良好、电性能优异等特点，广泛用于各个工业部门和技术领域。若将少量的对枯基酚甲醛树脂掺入到顺丁橡胶或异戊橡胶中，可改进其抗焦化性能；若将这种树脂与环氧树脂掺合，可在室温下固化，制成电绝缘体、涂料和各类模件。与环氧乙烷聚合制取枯基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，与农乳500号、农乳600号复配作农药乳化剂。

目前国内已有利用无机酸(盐酸、磷酸、草酸、硫酸、苯磺酸)、无机碱(氢氧化钠、氢氧化钡、氨水、氧化锌)、固体酸(大孔强酸性阳离子交换树脂)催化制备酚类系树脂的文献报导，也有利用氢氧化钠、固体酸(大孔强酸性阳离子交换树脂)、固体碱(大孔强碱性阴离子交换树脂)催化制备苯基苯酚甲醛树脂的文献报导。已有酚醛树脂产品的生产工艺是以烷基酚和甲醛为原料，经氢氧化钠催化缩合、中和、水洗、萃取、真空蒸馏制得，但工艺生产过程中废水量大，严重污染环境，且pH值的测量调节操作难度大，产品质量较差。对枯基酚甲醛树脂产品的合成研究和生产至今未见报到。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用大孔强碱性阴离子交换树脂催化制取枯基酚甲醛树脂的方法，不仅克服现有制备方法的不足，而且是一种清洁的工艺方法。

本发明采用的技术方案是：以对位枯基酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂(也称固体碱)催化作用下进行缩合反应，过滤后对滤液蒸馏制得热固性枯基酚甲醛树脂产品。

本发明具体步骤如下：

1)将对位枯基酚、溶剂、甲醛计量依次加入到三口容器或烧瓶中，开始搅拌，缓慢加热升温，转速控制在50～100r/min；

2)烧瓶内混合液30℃时加入催化剂，使催化剂与溶液充分混合；

3)催化反应：反应时间5～6h，反应温度35～40℃；

4)将反应后溶液抽滤；

5)将滤液放入一新的三口容器或烧瓶中，搅拌，转速控制在50～100r/min，加热蒸馏，得到枯基酚甲醛树脂馏出液。

上述的对位枯基酚和甲醛固液重量比1∶1.3～1.4，乙醇溶剂的量为对位枯基酚和甲醛总重量的30％～40％。

上述的对位枯基酚为99％的工业产品、甲醛为37％的化学纯或工业级产品、乙醇为95％的化学纯或工业级产品。

本发明的有益效果是：以对位枯基酚和甲醛为原料，在大孔强碱性阴离子交换树脂催化作用下进行缩合反应，反应完成后过滤除去催化剂，对滤液蒸馏得到产品；本发明省掉了中和、水洗、萃取等中间工序，无新增废水排放，不需pH值调节，易于操作、产品质量好，用数字旋转粘度剂NDJ-5S测量，产品粘度300～600MPa(20℃)。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为实施例的实施装置和仪器。

图2中：a是反应装置，b是蒸馏装置，1.三口烧瓶，2.电热恒温水浴锅，21、套式电加热恒温器TC-15，3.冷凝管L＝300mm，4.温度计，5.电子恒速搅拌器JHS-1/60，6.接收瓶，7.铁架台，8.数字旋转粘度计NDJ-5S。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐明本发明的方法及效果。

如图2所示，实验装置有反应装置a和蒸馏装置b。

如图1所示的工艺流程，对位枯基酚与甲醛在固体碱催化剂作用下反应生成单羟甲基或双羟甲基枯基酚，后进一步缩聚生成大分子量聚合物，为反应型热固性树脂。该化学反应式如下：

将一干燥的三口烧瓶1放入水溶锅2中固定并安装好搅拌，三口烧瓶两个支口分别装上球型回流冷凝管和温度计，如图2中a所示。然后将枯基酚、溶剂、甲醛按表1配方计量依次加入到三口烧瓶中，开始搅拌加热，缓慢升温，搅拌转速控制在50～100r/min内。在反应溶液30℃时加入催化剂并使催化剂与溶液充分混合，三口瓶内温度保持在35～40℃，整个过程中溶液基本没什么变化，反应至6h后中止反应，过滤掉催化剂，得到的溶液呈乳白色。

表1