双酚A改性酚醛树脂的生产方法.pdf

一种用双酚A改性酚醛树脂的生产方法，以苯酚、甲醛、氢氧化钡、双酚A和水为原料，在45-90℃中温条件下制成浅色的酚醛树脂。该树脂可广泛用于作粘合剂，尤其是竹木制品的粘合剂，因为用双酚A作改性剂，能降低游离酚被氧化的几率，能与过量的甲醛反应生成羟甲基，继而经缩合成亚甲基键连接的缩合物，可替代部分苯酚，又因采用Ba(OH)2替代Na(OH)2减弱了碱性，催化作用缓和反应易于控制，在同样时间里，游离酚氧化几率小，树脂颜色较浅。因此，本发明用双酚A改性酚醛树脂具有游离酚含量降低、原料成本下降、工艺简单，使酚醛树脂颜色变浅的优点。

1、  一种双酚A改性酚醛树脂的生产方法，其特征是经过下列步骤：
(1)备料：向化工生产或供应企业求购纯度为99％的工业级苯酚、纯度为37％的工业级甲醛和纯度为98％的工业级氢氧化钡；向俄罗斯或日本进口商品名为BPA、化学名称为2，2-二酚基丙烷、有效含量为95％的双酚A下脚料，备足工业用水；
(2)配比设计：各原料及其重量份配比值是苯酚290-310份，甲醛380-420份，其中首次加入量290-310份，第二次加入量90-110份，氢氧化钡28-32份，双酚A60-80份，水160-200份，其中首次加入量90-110份，第二次加入量70-90份；
(3)生产操作：依据步骤(2)的配比值，先在反应釜中加入全部熔化的苯酚，开始加热和搅拌，再加入Ba(OH)₂和首次加水，升温至45-50℃，保温反应20分钟，再首次加入甲醛，升温至85-90℃，保温反应30分钟，再降温到80℃，加入双酚A和第二次加甲醛，升温至85-90℃，保温反应50分钟后，开始首次测粘度，此后每隔10分钟测一次，当在25℃中倒泡法测得粘度为4.5-5.0秒时，第二次加水，继续搅拌均匀，降温至50℃后放料即成。

双酚A改性酚醛树脂的生产方法
技术领域
本发明涉及一种有机高分子的制备，是用双酚A为改性剂，制备改性酚醛树脂的方法。
背景技术
酚醛树脂是竹木加工最常用的树脂，以粘接强度高而受人称道。但常规方法生产的酚醛树脂为棕色甚至深棕色，对竹木材的自然花纹生产遮盖，降低或盖没了这些花纹，影响自然美的显露，对用户的消费有负面作用，因此，浅色酚醛树脂受到业界同人的关注。CN93105515·6公开了“浅色改性松香酚醛树脂的制造方法”，用松香作改性剂，碳酸锂或氢氧化锂作催化剂，经过苯酚与甲醛的缩合反应、与松香的加成反应、最后用甘油进行酯化反应抽真空得产品。该方法工艺较复杂，原料成本较高。CN88101994·9公布了萜烯酚醛树脂的制造方法，将苯酚与甲醛在用硫酸作催化剂下加热缩合，用萜烯进行烃化反应，以松节油的单萜烯作烃化剂，成本高、得率低。CN93104955·5公开了“倍半萜烯酚醛树脂的制造方法”，是在由硫酸和三氟化硼乙醚络合物构成的复合催化剂作用下，苯酚与甲醛的热缩合，再用重质松节油类的倍半萜烯烃化而成，与制造萜烯酚醛树脂比，成本低15-20％，得率高至＞90％，色浅。上述发明专利都是对浅色酚醛树脂制备的有益尝试，但均存在看原料成本高和工艺较复杂的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种原料成本更低、工艺简单的浅色酚醛树脂生产方法。
上述目的可通过如下措施实现：本双酚A改性酚醛树脂的生产方法经过下列步骤：
(1)备料：向化工生产或供应企业求购纯度为99％的工业级苯酚、纯度为37％的工业级甲醛和纯度为98％的工业级氢氧化钡；向俄罗斯或日本进口商品名为BPA、化学名称为2，2-二酚基丙烷、有效含量为95％的双酚A下脚料，备足工业用水；
(2)配比设计：各原料及其重量份配比值是苯酚290-310份，甲醛380-420份，其中首次加入量290-310份，第二次加入量90-110份，氢氧化钡28-32份，双酚A60-80份，水160-200份，其中首次加入量90-110份，第二次加入量70-90份；
(3)生产操作：依据步骤(2)的配比值，先在反应釜中加入全部熔化的苯酚，开始加热和搅拌，再加入Ba(OH)₂和首次加水，升温至45-50℃，保温反应20分钟，再首次加入甲醛，升温至85-90℃，保温反应30分钟，再降温到80℃，加入双酚A和第二次加甲醛，升温至85-90℃，保温反应50分钟后，开始首次测粘度，此后每隔10分钟测一次，当在25℃中倒泡法测得粘度为4.5-5.0秒时，第二次加水，继续搅拌均匀，降温至50℃后放料即成。
本发明的有益效果是用双酚A下脚料替代部分苯酚，既降低了原料成本，还降低了游离酚的含量，同时又实现酚醛树脂颜色变浅的愿望。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作进一步详述：先将各原料及其重量份以七项实施例列于下表：

实施例1(参阅表中对应实施例1的原料与重量份配比数值)：
取290份熔化的苯酚，加入反应釜中，开始加热与搅拌，再加入纯度为98％的氢氧化钡28份和首次加水90份，升温至45-50℃，保温反应20min，再首次加入甲醛290份，升温至85-90℃，保温反应20min，降温至80℃，加入双酚A60份和第二次甲醛90份，升温至85-90℃，保温反应50min后开始首次测粘度，此后每隔10min测一次，直至粘度达4.5-5.0S(25℃，倒泡法)时，加第二次水70份，继续搅拌均匀，降温至50℃后放料即成。
其余实施例2-7均按表中各对应实施例的原料和重量份配比数值，用实施例1相同方法制得，只是升温值在45-50℃和85-90℃两个区间内视反应进展情况自行控制便可。七项实施例中以实施例1-3、尤其是实施例2优选。
本发明的化学机理和设计依据是：
酚醛树脂的颜色是由于游离酚被氧化成醌基所致，因此如何降低酚基被氧化的机率是制造浅色酚醛树脂的关键。双酚A下脚料中双酚A的含量在95％左右，在双酚A的结构中含有两个酚羟基，在每个羟基的邻位上有2个活性点，与过量甲醛反应形成一羟甲基、二羟甲基、三羟甲基，在一定的温度下，羟甲基间通过缩合反应形成亚甲基键联接的缩合物，因此利用双酚A下脚料可以替代部分苯酚，既降低了生产成本，又降低了游离酚的含量，同时树脂的颜色又变浅；氢氧化钡的碱性较氢氧化钠弱，催化作用缓和，反应易于控制，在同样的时间里，游离酚被氧化成醌基的机率小，树脂的颜色较浅。