[发明专利]一种改性环氧树脂及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明一种改性环氧树脂及其制备方法属于改性环氧树脂技术领域。

背景技术

由于生产糠醇产生的废弃物年产生量在1.5-2万吨，该废弃物中无机物成分占30-40%，主要为铜、铬盐及部分二氧化硅和钙盐，有机物成分占60-70%为糠醇、糠酸、聚合物及其他副产物。

目前，世界上糠醇的生产主要在国内，因为其废弃物污染比较严重，国外大多停止生产，继而把生产基地移至第三世界国家。我国处理这种废弃物的方法主要有两种：一种为烧掉有机部分，剩余无机部分用来提炼金属铜、铬。或经高温焙烧、浸取、酸溶、浓缩等处理进行催化剂的回收利用；另一种为经减压蒸馏蒸出部分有机物剩余部分再按上述方法处理。

上述两种方法不论那一种方法大部分有机物仍都被烧掉，即使方法二经过减压蒸馏蒸出物一般只能占到20-30%，而蒸馏出的馏分中除了含有部分糠醇还含有大量的其他副产物，通常情况下此蒸出物都被加入呋喃树脂中替代少量的糠醇以降低原料成本。而蒸出物中的副产物及易和酸结合，在呋喃树脂固化时消耗的固化剂增多同时延长了树脂的固化时间，降低了产品的品质，因此也只能在一些低等次的产品中应用，使用仍受到一定的限制。而在焙烧时烧掉有机物的同时产生大量的有害气体，在酸溶、浸取的过程中又产生大量废水，不仅造成资源的浪费而且造成严重的环境污染。如何有效利用糠醇废弃物，而又不对环境造成二次污染是目前急需要解决的问题。

目前我国对环氧沥青的研究还处于起步阶段，由于环氧沥青材料中相容剂、固化剂、稀释剂、促进剂和增强剂等选择没有得到很好解决，文献报道，环氧沥青结合料和粘结料中环氧树脂和沥青的重量比分别为1:2.8和1:2.45，远远低于进口环氧沥青1:5.85和1:4.45的比例，因此成本较高，材料性能也远低于进口产品。因此，需要开发更好的环氧树脂和沥青的相容剂，以提高环氧沥青的物理性能；增加沥青的填充量，降低环氧沥青结合料和粘结料的成本。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种有效利用糠醇废弃物，且改性后与沥青相容性好的改性环氧树脂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种改性环氧树脂，原料按照以下重量份组成：

环氧树脂 3-9份、糠醇泥 2-8份、聚酯 0.5-3份、糠醇 0.5-3份。

所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

所述聚酯为不饱和聚酯树脂。

一种改性环氧树脂的制备方法，将所述环氧树脂重量份数的25%-100%和所述糠醇泥与糠醇加入反应釜，然后抽真空至真空度为0～-20KPa，并通入氮气进行二次置换空气，加热熔化后升温至90℃-133℃，脱水30min-90min；将反应釜中氮气消空后，降温至87℃-98℃，加入剩余所述环氧树脂，搅拌15min-40min，然后添加氢氧化钠固体催化剂，20min-60min添加完毕，添加完后反应40min-80min，再升温至120℃-175℃，继续反应65min-135min；最后加入聚酯搅拌50min-85min后，用氢氧化钠溶液中和至pH=5-7，即得到改性环氧树脂；所述氢氧化钠固体占改性环氧树脂的重量百分比为0.9%。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：本发明部分替代环氧树脂，减少环氧树脂的使用量，进而降低成本；制成环氧沥青可改善沥青的低温性能；降低沥青的玻璃化温度；与沥青有良好的相容性；在一定条件下与环氧树脂进行反应；制备工艺简单，大多反应在常温下完成；降低环氧沥青的成本，同时做到废物利用，给国家节约能源，减少环境污染，带来良好的社会效益。有机部分经过改性，不仅与沥青有良好的相溶性，而且能改善沥青的低温脆裂性能；在高温150摄氏度以上可以使环氧树脂固化，也极大改善了沥青高温性能。

资源循环利用、糠醛生产过程中产生的废弃物100%利用、通过与沥青加固化剂可以改善环氧沥青的高、低温性能。不加人石料可作防水粘结材料、加入石料可制成环氧沥青混凝土。

具体实施例

糠醛与氢气在铜铬氧化物作为催化剂催化下高压液相反应，反应完成后，混合物放入池子中自然沉降，上层清液抽至精馏塔精制，下层固体就是糠醇生产过程中产生的废渣--糠醇泥。

糠醇泥含量表

实施例一

改性环氧树脂，原料按照以下重量份组成：环氧树脂 5份、糠醇泥 4份、不饱和聚酯树脂1份、糠醇 1份。