專利名稱：用淀粉制取酚醛樹脂及其模塑料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種酚醛樹脂及其模塑料材料的制造技術領域，它是用淀粉替代甲醛和部分苯酚而制成。
在已有技術中，工業上熱塑性苯酚-甲醛樹脂是用苯酚和甲醛在酸性催化劑作用下反應而成，它再配以填料和其它配分劑加工成模塑料。與淀粉相比其缺陷是1)甲醛價格高，運輸和貯存設備復雜且費用高。2)甲醛進入廢液中，污染環境，廢液處理困難、環保費用大。3)操作人員吸入或皮膚吸收甲醛后，會刺激眼、皮膚和呼吸道抑制中樞神經系統，引起麻醉，勢必造成嚴格的勞動保護、增加勞保費用。根據資料報道，北美曾進行過用玉米淀粉制取酚醛樹脂及其壓塑粉的研究，文獻為“CornStarchalow-costrouretonovolacresin”modPlast，1980，57(2)69.74(Eng)。但至今未見其工業化實施的報道。其技術上具有明顯的局限性，不足之處在于其一，僅是玉米粉，且價格比較高;其二，模塑料配方只有一個牌號，酚醛樹脂、六次甲基四胺含量高，產品成本高，應用無針對性;其三，未提及廢液的處理。
本發明的目的是要避免以上所述現有技術中的缺陷或不足之處提出一種切實可行的用淀粉制取酚醛樹脂及其模塑料的技術途徑。
本發明的目的內容可以通過以下措施來達到，酚醛樹脂由苯酚和紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉在催化劑硫酸作用下加熱攪拌直接一步反應到合適分子量，用氫氧化鈉中和而得;其配方范圍(wt0/0)為苯酚45.0-55.0、硫酸0.4.0.7、紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉45.0-55.0、氫氧化鈉0.2-0.3及水2.2-2.3。模塑料由酚醛樹脂配以填料和其它配分劑采用傳統的輥壓法加工而成;
其配方范圍(wt0/0)為表1 用冷卻分離法將產生的高濃度苯酚廢液處理成低濃度苯酚廢液，直接回收再利用絕大部分苯酚。
本發明與現在技術相比有如下優點。
1.原材料廣泛，選擇性好，價格低廉，產品成本低。
2.模塑料應用具有針對性。
3.簡單的廢液處理、可加收直接再利用90%的苯酚，環境污染小，環保費用低。
附表的表面說明如下1.苯酚-淀粉酚醛模塑料的配比范圍表2.苯酚-淀粉酚醛模塑料的實施測配方表3.苯酚-淀粉酚醛樹脂的技術指標表4.苯酚-淀粉酚醛模塑料的技術指標表本發明的最佳實施例是酚醛樹脂合成最佳實施配方(wt0/0)為苯酚46.4、硫酸0.6、紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉50.4、氫氧化鈉0.3及水2.3。按配方準備好原料，一次投料量不應使反應釜系數＞0.7。把苯酚、紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉和硫酸投入加層反應釜、升溫攪拌。當溫度達到105℃左右時，淀粉開始凝膠化，此時停止攪拌。待淀粉基本水解后再升溫攪拌，一直升溫到180±5℃，保溫縮聚，反應時間＞2H，反應物粘度接近要求后，用真空度0.04～0.05mpa，抽真空脫水縮聚，脫水時間＞20min。達到粘度后，解除真空，冷卻到130℃左右，用氫氧化鈉中和樹脂，放料后反應釜得成品。其技術指標如表3 模塑料制造最佳實施配方(wt%)如表2 將需粉碎的原材料經破碎機粗碎，萬能粉碎機細碎至細度要求，按配方備齊各組分，并按一定順序將料加到混合機中，混合進間每次≥60min。把雙輥機工作輥溫度升到100～110℃，空轉輥溫度升到140～150℃，調節輥為3.0～4.0mm，用適合的速度將混合料加入雙輥機中，熱煉適宜時間得基本均勻的片料。片料冷卻后，經破碎機粗碎，萬能粉碎機細碎到細度要求。片料細碎后需經過磁選。將不同班次，磁選后的模塑料拼批混合45min，計量包裝得產品，其技術指標如表4。
＊3min后使熾熱棒離開試件，在30S內試樣X不應有可見的火焰。
△3min后使熾熱棒離開試件，在1ls內試樣上無可見火焰。
廢液冷卻處理將反應釜餾出的高濃度苯酚廢液經過冷卻裝置冷卻至～-2℃，使苯酚結晶析出。靜置讓固液分層，靜置時間＞2h倒出液體部分得結晶的苯酚，并直接再利用，苯酚回收率可達90%。
權利要求
1.一種用淀粉制取酚醛樹脂及其模塑料，其特征在于酚醛樹脂組成成分(wt%)為苯酚45.0～55.0、硫酸0.4～0.7、紅薯(木薯、魔于、土豆)淀粉45.0～55.0、氫氧化鈉0.2～0.3及水2.2～2.3；模塑料組成成分(wt%)為牌號PF2A1，樹脂35.0～40.0、木粉40.0～50.0、六次甲基四胺4.0～8.0、氧化鎂0.6、硫酸鈣4.0～9.0、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0；牌號PF2A2，樹脂40.0～45.0、木粉45.0～50.0、六次甲基四胺5.0～9.0、氧化鎂0.8、硫酸鈣3.0～8.0、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0；牌號PF2C4，樹脂35.0～40.0、木粉30.0～35.0、六次甲基四胺4.0～8.0、氧化鎂0.6、硫酸鈣20.0～25.0、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0。］
2.根據權利要求1所述的用淀粉酚醛樹脂及其模塑料，其特征在于酚醛樹脂的最佳配方(wt%)為苯酚46.4、硫配0.6、紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉50.4、氫氧化鈉0.3及水2.3;模塑料的最佳配方(wt%)為牌號PF2A1，樹脂37.0、木粉48.0、六次甲基四胺5.5、氧化鎂0.6、硫酸鈣6.9、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0;牌號PF2A2，樹脂40.5、木粉46.0、六次甲基四胺6.1、氧化鎂0.8、硫酸鈣4.6、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0;牌號PF2C4，樹脂37.0、木粉32.0、六次甲基四胺5.5、氧化鎂0.6、硫酸鈣22.9、硬脂酸鋅1.0及油黑1.0。
3.根據權利要求1、2所述的用淀粉酚醛樹脂及其模塑料，廢液冷卻處理方法，其特征在于酚廢液溫度～-2℃，靜置時間＞2h，回液分離取得回收的苯酚。
全文摘要
本發明屬于酚醛樹脂及其模塑料材料。以分布廣泛價廉的紅薯(木薯、魔芋、土豆)淀粉作為主要成分一步法合成新型酚醛樹脂、配以填料和其它配合劑制成模塑料。該材料均采用傳統的工藝方法制備。苯酚廢液采用新穎的冷卻分離法進行中間處理，工藝簡單，回收率高。該材料技術指標均滿足或優于規定要求，生產成本低，經濟效益和社會效益顯著，可廣泛應用于機械、電器、儀表、日用品等國民經濟各個領域。
文檔編號C08G8/28GK1099043SQ94101980
公開日1995年2月22日 申請日期1994年2月23日 優先權日1994年2月23日
發明者陳國民, 李林遠, 顧星若, 張翔, 許永飛 申請人:航天工業總公司4院43所西安新惠科技實業公司