黄腐酸改性呋喃树脂及其制备方法技术

本公开提供了一种黄腐酸改性呋喃树脂及其制备方法。黄腐酸改性呋喃树脂的原料组分包括：糠醇、尿素、甲醛、黄腐酸。黄腐酸改性呋喃树脂的制备方法，包括如下步骤：用碱将甲醛的PH调节至8

【技术实现步骤摘要】
黄腐酸改性呋喃树脂及其制备方法


[0001]本公开涉及材料
，尤其涉及一种黄腐酸改性呋喃树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]呋喃树脂具有高粘结性、低发气量以及较好的溃散性，因此从上世纪六十年代开始就被应用到铸造行业中，并且发展迅猛，目前已经成为最常用的铸造用树脂之一。目前铸造用呋喃树脂一般以甲醛、尿素、糠醇等为基本原料进行反应而成，产品中往往残留有反应单体，包括甲醛、糠醇等，在铸造过程中，呋喃树脂中这些游离的残留反应单体会释放出来，对作业环境和工人健康造成极大问题。因而，如何降低树脂中有害化学物质如各种残留微反应单体的释放量以降低污染、改善生产和作业环境，成为相关企业、行业面临的一大问题。
[0003]黄腐酸，是一种溶于水的红棕色或灰黑色粉末状物质，为腐植酸的一种。近几年来，腐植酸的利用受到进一步重视，大量的研究表明腐植酸在农业上有改良土壤，增强肥效刺激作物生长，提高作物产量，提高农作物的抗逆性，改善农产品品质的五大作用，其中最为重要的是黄腐酸。天然腐植酸类物质和生化腐植酸都含有大量的活性官能团，同样的，黄腐酸也含有大量的活性官能团，所以也为黄腐酸进一步开发利用奠定了基础。
[0004]现有技术中，有大量研究文献表明，木质素、糖类化合物等可以加入到呋喃树脂合成反应中，但黄腐酸研究较少。例如现有技术有公开利用木质素部分代替糠醇制备铸造用呋喃树脂的方法，其首先将糠醇与木质素在一定条件下反应得到改性糠醇组分，然后再与甲醛和尿素反应制备木质素改性的呋喃树脂；虽然通过该方法得到的树脂中游离甲醛含量有所降低，但是在铸造过程中仍会有较大量的甲醛释放出来，危害作业环境。
[0005]随着对于环保要求不断提高，人们的环保意识也越来越清晰，为提升产品的竞争力，同时在糠醇价格不断上涨的环境下，呋喃树脂行业亟需新型的胶黏剂添加剂来替代糠醇。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本公开的目的是提供一种黄腐酸改性呋喃树脂及其制备方法，能够减少糠醇，降低成本；能够降低产品中游离甲醛的含量。
[0007]本公开的目的通过以下技术方案得以实现：
[0008]一种黄腐酸改性呋喃树脂，以重量份计，该黄腐酸改性呋喃树脂的原料组分包括：糠醇70
‑
90份、尿素7
‑
10份、甲醛15
‑
20份、黄腐酸8
‑
10份。
[0009]上述的黄腐酸改性呋喃树脂中，优选的，所述黄腐酸的来源包括生化黄腐酸、矿源黄腐酸、氧化黄腐酸、黑腐酸、棕腐酸中的一种或几种的组合。
[0010]上述的黄腐酸改性呋喃树脂中，优选的，所述甲醛为液体甲醛和/或多聚甲醛。
[0011]本公开还提供一种黄腐酸改性呋喃树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1：将甲醛和第一部分尿素在PH 8
‑
10的条件下混合反应，得到第一反应液；
[0013]步骤2：将第一反应液、黄腐酸和第一部分糠醇混合，在PH 3
‑
5.5的条件下进行初步反应，再加入第二部分糠醇继续进行反应后，得到第二反应液；优选的，所述PH值为3.0
‑
5.0；
[0014]步骤3：对第二反应液进行真空脱水至含水率低于10％，再加入余量的糠醇和余量的尿素，热混反应后将反应液调整至pH为7
‑
7.5，然后降温放料制得黄腐酸改性呋喃树脂。通过真空脱水，能够有效地确保所得黄腐酸改性呋喃树脂具有良好的初强度和终强度；此外，还能够避免因升高反应液温度所导致的树脂性能受损。
[0015]上述的制备方法中，糠醇分三次加入，第一部分糠醇：第二部分糠醇：余下的糠醇＝(18％
‑
22％)：(58％
‑
62％)：(18％
‑
22％)，总和为100％。第一次加入糠醇目的是糠醇与黄腐酸进行活化反应，第二次加入糠醇进行缩聚反应，第三次加入糠醇是为了调节粘度，分批次进行可保证糠醇反应完全。尿素分两次加入，用量比控制在75％
‑
85％：25％
‑
15％。尿素的第一次加入为与甲醛进行加成反应，尿素的第二次加入为降甲醛。
[0016]上述的制备方法中，优选的，所述步骤1中：
[0017]反应的温度为70℃
‑
90℃；
[0018]反应时间为1h
‑
2h。
[0019]上述的制备方法中，优选的，所述步骤1中：
[0020]使用碱调节PH，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸钾和氢氧化钡中的一种或几种的组合。为了使混合溶液中的PH值均匀稳定，优选的，所述碱以水溶液的形式进行添加。
[0021]上述的制备方法中，优选的，所述步骤2中：
[0022]反应温度为80℃
‑
100℃；
[0023]反应时间为1h
‑
2h。
[0024]上述的制备方法中，优选的，所述步骤2中：
[0025]使用酸调节PH，所述酸包括甲酸、乙酸、磺酸、盐酸和硫酸中的一种或几种的组合。为了使混合溶液中的PH值均匀稳定，优选的，所述酸以水溶液的形式进行添加。
[0026]上述的制备方法中，优选的，所述步骤2中：
[0027]真空度为0.05MPa
‑
0.15MPa；
[0028]脱水量为加入甲醛量的60％
‑
70％。
[0029]上述的制备方法中，优选的，所述对步骤3中：
[0030]所述热混的温度为50℃
‑
60℃，热混的时间为0.5h
‑
1h。
[0031]本公开的突出效果为：本公开以来源广泛的黄腐酸对呋喃树脂进行改性，有效地降低呋喃树脂成本；本公开所制备的黄腐酸改性喃树脂中游离甲醛的含量明显降低，同时还有效降低树脂在铸造混砂时甲醛的释放量，改善了作业环境，减少了对工人的身体损害，达到了低甲醛、低毒害的环保型呋喃树脂的指标；本公开所述的方法中利用黄腐酸含有较多的苯羟基等活性基团，使得树脂固化时容易形成网状结构，使树脂的粘结强度保持在一个较高水平。
具体实施方式
[0032]为了对本公开的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本公开的技
术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本公开的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供一种黄腐酸改性呋喃树脂，所述黄腐酸改性呋喃树脂的原材料包括：
[0035]糠醇560g，尿素50g，液体甲醛168g和黄腐酸30g。
[0036]本实施例的黄腐酸改性呋喃树脂是通过如下方法制备得到的：
[0037]将液体甲醛放入三口烧瓶中，使用氢氧化钠溶液将液体PH调整至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄腐酸改性呋喃树脂，以重量份计，该黄腐酸改性呋喃树脂的原料组分包括：糠醇70
‑
90份、尿素7
‑
10份、甲醛15
‑
20份、黄腐酸8
‑
10份。2.根据权利要求1所述的黄腐酸改性呋喃树脂，其特征在于：所述黄腐酸的来源包括生化黄腐酸、矿源黄腐酸、氧化黄腐酸、黑腐酸、棕腐酸中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的黄腐酸改性呋喃树脂，其特征在于：所述甲醛为液体甲醛和/或多聚甲醛。4.权利要求1
‑
3任一项所述的黄腐酸改性呋喃树脂的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将甲醛和第一部分尿素在PH 8
‑
10的条件下混合反应，得到第一反应液；步骤2：将第一反应液、黄腐酸和第一部分糠醇混合，在PH 3.0
‑
5.5的条件下进行初步反应，再加入第二部分糠醇继续进行反应后，得到第二反应液；步骤3：对第二反应液进行真空脱水至含水率低于10％，再加入余量的糠醇和余量的尿素，热混反应后将反应液调整至pH为7
‑
7.5，然后降温放...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，傅科，金霞朝，
申请(专利权)人：上海昶法新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：