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四、低游离酚热塑性酚醛树脂的合成
(一)引言
酚醛树脂最早由西德化学家拜尔在1872年发现,在随后的100多年里,世界各国化学家对酚醛树脂的研究越来越深入。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,随着国民经济的发展,酚醛树脂的用途越来越广,不仅可以用于制造模塑料、层压塑料、泡沫塑料、蜂窝塑料等,还可以用作油漆原料、胶粘剂以及酚醛树脂为基础的离子交换树脂。但是在常规热塑性酚醛树脂的生产中,由于现有催化剂和工艺的制约,甲醛与过量苯酚反应(甲醛与苯酚的物质的量比通常为0.8~0.9:1),以及树脂合成反应的不完全性,使得热塑性酚醛树脂中含有一定量的游离酚,在储存、混炼和固化过程中游离酚会弥散在空气中,严重危害工人健康并造成环境污染okmart.com。
宋家乐等通过增加甲醛用量,并用改进的催化剂来合成树脂,为进一步降低游离酚采用水洗的方法,但工艺复杂而且增加了废水处理成本。唐绍富等以单宁、落叶松栲胶,和造纸黑液为基础,采用复合物添加方法;赵百顺以甲基葡萄糖甙部分代替苯酚;李天茂等采用分步加甲醛和脱水阶段采用管式反应器,李子强等用尿素部分代替苯酚,并改变传统的合成工艺,都可以使游离酚进一步降低。通过加入少量的有机酸A,在传统酚醛树脂生产工艺上通过适当改变,得到了低游离酚的热塑性树脂。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,这为热塑性酚醛树脂和模塑料的清洁生产提供了理论基础。
(二)试验部分
1、试剂及仪器
苯酚,工业级,南京国泰化工商贸有限公司;甲醛,工业级,武汉市王劲松化工有限公司;盐酸,工业级,常州永邦化工有限公司;有机酸A,自制。软化点测定仪,南京土壤研究所;流淌度测定仪,自制,参考HG/T 2753-1996;聚合速度测定,自制,参考HG 5-1342-1980;GC9580,南京科捷分析仪器有限公司。
2、试验方法
将按计量称好的苯酚、甲醛和有机酸A,加入带有搅拌和回流装置的四口烧瓶中,加入1.0%(基于苯酚质量)催化剂盐酸调节体系的pH值至1~1.5,缓慢升温到一定温度停止加热,体系放热自行升温到沸腾回流,然后保温0.5~1h脱水,体系升温到180℃保温一定时间,抽高真空一定时间,得到透明色浅的热塑性酚醛树脂。
3、测定方法
游离酚测定参考HG/T 2621-1994;流淌度测定参考HG/T 2753-1996;聚合速度测定参考HG 5-1338-1980;软化点测定参考GB/T8146-2003;粘度测定参考上海欧亚。
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