[发明专利]以甲酚残渣为原料制备的耐热酚醛树脂及在耐热防腐漆中的应用

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种酚类残渣的处理和综合利用，尤其涉及一种以甲酚残渣为主要原料制备的耐热酚醛树脂；本发明同时还涉及该树脂在生产耐热防腐漆中的应用。

背景技术

甲酚是一种广泛应用于工农业、医药卫生等领域的精细化工产品。但在生产甲酚的过程中会产生大量残渣，主要成分为混合酚（苯酚、甲酚、苯二酚、甲苯二酚、甲苯基苯三酚、壬基酚等）、混合醚（苯甲醚、联甲苯醚等）、混合酮（二甲苯酮等）、无机盐、灰分、水、多芳烃聚合物等，大约每100吨就会产生10~12吨残渣，其中残渣含酚量约为30%。

酚类物质含芳环，排放到自然环境中会造成空气、水、土壤污染，使环境恶化，影响人体健康及和谐环境的创建，因此，生产甲酚造成的“三废”治理问题已成为限制企业发展的瓶颈。

目前，国内外甲酚残渣处理方法主要有：1）水洗蒸馏法，2）萃取分离法， 3）生物化学法，4）重质苯脉冲萃取法，5）焚烧法等。这些方法只能在一定程度上降低甲酚残渣中的有害物质含量，但不彻底，仍有大量有毒有害物质排放于大自然，做不到零污染排放，同时传统污染处理流程复杂、投资大、成本高，因此，拓宽甲酚残渣处理渠道已迫在眉睫。 

发明内容

本发明的目的是为了解决对甲酚残渣处理中现有技术存在的问题，实现甲酚残渣综合利用，提供一种以甲酚残渣为原料制备的耐热酚醛树脂。

本发明的另一目的是提供一种上述耐热酚醛树脂在生产耐热防腐漆中的应用。

（一）耐热酚醛树脂

本发明的耐热酚醛树脂，是由以下原料和工艺制备而成：

原料配方：以重量份计

甲酚残渣100份，甲醛10-100份，植物油或植物油酸10-200份，多元醇10-200份，多元酸10-200份，改性剂10-200份，复合催化剂                                                1-10份，复合催化剂Ⅱ1-50份，消泡剂0-10份，有机溶剂10-50份，水1-200份；

所述改性剂是双环戊二烯、双甲基环戊二烯、石油树脂、古马隆树脂、呋喃树脂、萜烯树脂、不饱和羧酸、不饱和酸酐中的至少一种。其中所述不饱和羧酸、不饱和酸酐为马来酸（酐）、富马酸、衣康酸（酐）、巴豆酸、肉桂酸、松香等等。改性剂的作用是提高酚醛树脂的油溶性和树脂强度。

所述复合催化剂是由K、Na、Zn、Ca、Cu金属离子的氢氧化物或氧化物或硫酸盐，与胺类化合物以1~99%、99~1%的重量百分比混合而成；所述胺类化合物为氨水、六次甲基四胺、二甲基胺、三乙基胺中的至少一种。复合催化剂在起到催化作用的同时，能与反应物形成金属化合物的螯合物，从而提高了改性树脂的性能。

所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、芳烃溶剂油中的至少一种。有机溶剂的作用是回流脱水、调整树脂及涂料的黏度和固体分。

所述植物油或植物油酸为碘值在150-200g/100g的干性油或其油酸，如桐油、桐油酸、亚麻油、亚油酸、松浆油酸等。其作用是酚醛树脂的交联剂，改善涂料干性、强度、柔韧性和附着力。

所述多元醇为为高官能度的醇类，如季戊四醇、丙三醇，三羟甲基丙烷等。多元醇的作用是提高树脂交联度，提高涂料强度等性能。

所述多元酸为所述多元酸为官能度≥2的羧酸，如均苯四酸、均苯四酸二酐、苯偏三甲酸酐、邻苯二甲酸/酐、对苯二甲酸、马来酸/酐、富马酸等。多元酸的作用是提高树脂交联度和漆膜附着力。

所述复合催化剂Ⅱ为Li、Ca、Pb、Mn金属离子的氢氧化物或氧化物中的至少一种。其作用是加速聚合反应速度。

所述消泡剂为有机硅类（如硅油、硅酮、聚硅氧烷等）、聚醚类（聚醚多元醇、丙二醇嵌段聚醚等）或聚丙烯酸类聚合物（聚丙烯酸或丙烯酸共聚物）。消泡剂的作用是当体系泡沫较多，涨锅时，起到消泡，稳定体系的作用。

制备工艺：

（1）将甲酚残渣，改性剂，复合催化剂，水，在搅拌下加入反应釜中，升温至50-300℃，再加入甲醛，反应0.5-8小时；检测树脂油溶性和溶解性，使树脂能在甲苯、胡麻油中完全溶解后，晾干，得到硬树脂，粉碎，备用；