[发明专利]生物质油改性热塑性酚醛树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酚醛树脂制备领域，尤其是一种利用适用于热塑性酚醛树脂的生物质油改性热塑性酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂的原料主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等，来源于原油加工炼制，其资源的日益减少，必然使得酚醛树脂日趋紧俏。由于目前的过度开采和使用，石油资源即将面临枯竭的危险。

    石油资源现状和环境发展的问题迫使我们不断寻找和应用新的、可再生的替代材料。目前，全世界全力研发的生物质能源就是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。这种材料由于具有原料广泛、可再生和生物降解的特性，国内外都已经迈开了工业化的步伐。

    我国生物质资源量巨大，约有7亿吨农副产品可作为能源利用。其中，农作物秸秆年产量约6亿吨；其他农业废弃物约1.3亿吨；林业生物质资源每年可用于能源用途约3亿吨；城市固体废弃物年产生量约2.5亿吨。与石化能源相比，生物质能源具有环境友好和可再生两大突出优点。

    热解制油是目前生物能源生产利用的最主要技术途径，生物质热解又称热裂解或裂解，通常是指在无氧或缺氧的环境下，生物质被加热升温引起分子链分解产生焦炭、可凝性挥发分和气体产物的过程，可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，成为生物油或焦油，其产率约为40％-60％。经过热解生成的生物油原油要经过进一步的处理，例如分级、精炼以及分离，才能得到汽油、柴油、甲醇、乙醇燃料油和化工产品。我国安徽、山东和东北等地已经建成了生物质热解制油的示范工厂，且运行稳定，保障了生产生物质油改性酚醛树脂的原料供应。

当前我国生产的生物油通常都直接作为低级燃料直接燃烧掉。但是，生物质油中含有酚类、醛类、醇类、酸类等物质，其中酚类与醛类可用于制备酚醛树脂，这样既可以实现能源化工领域的相对“废料”的再利用，变废为宝，又可以形成循环经济的互补生产系统。

但是，生物质油组成复杂，组成中包括酚类、醛类、醇类、酸类等多达200多种物质，如何有选择的利用生物质油，已成为当今生物质油研究领域的重要课题，本发明旨在对原生物质油通过萃取、蒸馏，去除100-150℃以下的馏分与反应活性较高的小分子产物，得到软化点在60-120℃且适用于热塑性酚醛树脂改性的生物质油，并将其用于改性热塑性酚醛树脂的制备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保、低成本、性能稳定、综合性能好的生物质油改性热塑性酚醛树脂及其制备方法，本制备方法简单，能够有效的利用农业废弃物，且树脂可以广泛的应用于摩擦材料、覆膜砂、磨料磨具等相关领域。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

生物质油改性热塑性酚醛树脂的制备方法，该方法以生物质油为原料，采用萃取、蒸馏工艺制备得到适用于热塑性酚醛树脂改性的生物质油, 并将其应用于热塑性酚醛树脂的制备。

    所述生物质油是生物质经过热解制得的油状液体产物，其中所述生物质选自包括木材、秸秆、竹材、树皮、玉米秸秆、橡木、柳枝稷、稻壳中的任意一种或几种的混合物。

   经萃取、蒸馏工艺处理的生物质油中所述的萃取工艺是指利用溶剂与生物质油混合后，使生物质油中的小分子溶解于溶剂中，再通过沉淀、离心等分离工艺后除去溶剂得到的不溶物；所述的溶剂包括水或有机溶剂，优选去离子水、二氯甲烷或环己烷。

    经萃取、蒸馏工艺处理的生物质油中所述的蒸馏工艺是指为常压或者减压蒸馏，并通过蒸馏得到常压下沸点为100℃以上的馏分。优选的蒸馏工艺为得到常压下沸点为130℃以上的馏分，更进一步优选得到常压下沸点为150℃以上的馏分。

通过以上方法制备得到的生物质油改性热塑性酚醛树脂，其分子量为600-1600，软化点为65-120℃，流动度为25-185mm，聚合速度为30-130s。