本发明专利技术涉及一种用于发泡的生物油改性酚醛树脂的制备方法，属于生物质基高分子材料技术领域。将按比例称重的多聚甲醛、生物油和碱性催化剂加入反应容器中，反应，得到羟甲基化生物油；再加入按比例称重的苯酚，升温，分次加入按比例称重的尿素，反应，用酸中和剂，调整树脂pH值，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂。本发明专利技术方法将生物油中的活性成分引入到产物分子链中，改善了树脂的性能，具有固含量高、粘度适宜、活性高、稳定性好等特点；降低了生产成本，减少了苯酚、甲醛等石化资源的用量，环境优势明显。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于生物质基高分子材料
技术介绍
随着经济的发展，石化资源被大量消耗，由此带来的石化资源紧缺及环境污染问题越来越被人们所关注，利用生物质资源替代石油基产品已经成为世界各国的发展战略。酚醛泡沫是一种性能优异的保温材料，以其难燃，低烟雾，遇火无洒落物等优点而受到广泛重视，是建筑、电器、石油化工等行业性能优异的隔音、轻质、节能材料。然而由于前躯体可发泡性酚醛树脂的制备原料来自石油等矿物质材料，作为石油化工类的下游产品受到资源的限制，加快了对矿物质资源的消耗，生产过程中也会对环境造成污染。生物油是木质生物质原料如针叶材、阔叶材或木质产品废料如废弃人造板、锯末，经过催化热裂解液化得到的富含多酚类化合物及含有少量醛类化合物的液体产物，可以成为酚醛树脂制备的良好原料，目前尚未见用生物油制备可发泡性酚醛树脂的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，用生物油部分替代石化资源中的苯酚和甲醛，作为原料，以生产用于发泡的酚醛树脂，实现木质生物质资源的高效、高值化利用，降低酚醛泡沫材料的生产成本。本专利技术提出的用于发泡的生物油改性酚醛树脂的制备方法，所用的原料中各组分的质量份如下苯酚100份生物油20-65份多聚甲醛40-70份尿素15-45份碱性催化剂8-12份，制备方法包括以下步骤(I)将按上述比例称重的多聚甲醛、生物油和碱性催化剂加入反应容器中，在65-75°C下反应20-30分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入按上述比例称重的苯酚，升温至80_90°C，在90-120分钟内，分次加入按上述比例称重的尿素，反应20-30分钟，用酸中和剂，调整树脂pH值在6. 8-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂。上述制备方法中，所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾或氨水中的任意一种。本专利技术提出的用于发泡的生物油改性酚醛树脂的制备方法，具有以下优点 I、本专利技术制备方法，将生物油中的活性成分引入到产物分子链中，改善了树脂的性能，具有固含量高、粘度适宜、活性高、稳定性好等特点；2、本专利技术制备方法，可以充分利用生物质资源，拓宽了生物油的应用领域，同时实现了对生物油的高效和高值化利用； 3、本专利技术制备方法，与已有的制备酚醛树脂的方法相比，减少了苯酚、甲醛等石化资源的用量，其中苯酚的减少量最高可达50%，甲醛减少量最高可达20%，因此既降低了产品的生产成本，又有利于环境保护；4、本专利技术制备方法，与已有的制备酚醛树脂的方法相比，省去了树脂制备过程中的脱水工艺，依然能够达到发泡材料所需要的固含量和粘度的要求，简化了工艺过程，进一步降低生产成本，而且节约能耗。5、本专利技术制备方法，工艺简单易实施，有利于工业化大规模生产，所制备的树脂无需脱水即可在温和条件下发泡成型。具体实施例方式本专利技术提出的用于发泡的生物油改性酚醛树脂的制备方法，所用的原料中各组分的质量份如下苯酚100份生物油20-65份多聚甲醛40-70份尿素15-45份碱性催化剂8-12份，制备方法包括以下步骤(I)将按上述比例称重的多聚甲醛、生物油和碱性催化剂加入反应容器中，在65-75°C下反应20-30分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入按上述比例称重的苯酚，升温至80_90°C，在90-120分钟内，分次加入按上述比例称重的尿素，反应20-30分钟，用酸中和剂，调整树脂pH值在6. 8-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂。 上述制备方法中，所述的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾或氨水中的任意一种。本专利技术方法中所用的生物油，可以是木质生物质原料如针叶材、阔叶材或木质产品废料如废弃人造板、锯末，经过催化热裂解液化得到的富含多酚类化合物及含有少量醛类化合物的液体产物。本专利技术实施例中，所用的生物油由北京林业大学生产。本专利技术方法中所用的碱性催化剂，可以为氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾、氨水等等。可以将其配成质量浓度为30-50%的水溶液使用。本专利技术方法中的酸中和剂，可以为盐酸、磷酸、硫酸、甲酸、乙酸中的任意一种。以下介绍本专利技术方法的实施例实施例I (I)将70g多聚甲醛、65g生物油和12g氢氧化钠加入反应容器中，在75°C下反应20分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至80_90°C，在90分钟内，分三次加入尿素，每次加入15g，反应30分钟后，用盐酸调整树脂pH值在6. 8-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂，产物性能见附表。实施例2(I)将55g多聚甲醛、40g生物油和IOg氢氧化钾加入反应容器中，在75°C下反应30分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至85°C，在100分钟内，分两次加入尿素，每次加入20g，反应30分钟后，用甲酸调整树脂pH值在7. 0-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂，产物性能见附表。实施例3(I)将40g多聚甲醛、35g生物油和8g氢氧化钡加入反应容器中，在70°C下反应25分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至80°C，在120分钟内，分四次加入尿素，每次加入10g，反应30分钟后，用乙酸调整树脂pH值在6. 8-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂，产物性能见附表。实施例4(I)将45g多聚甲醛、30g生物油和12g氨水加入反应容器中，在75°C下反应25分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至85°C，在90分钟内，分五次加入尿素，每次加入8g，反应30分钟后，用硫酸调整树脂pH值在7. 0-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂，产物性能见附表。实施例5(I)将40g多聚甲醛、20g生物油和8g氢氧化钠加入反应容器中，在65°C下反应30分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至85°C，在90分钟内，分三次加入尿素，每次加入5g，反应20分钟后，用磷酸调整树脂pH值在7. 0-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂，产物性能见附表。实施例6(I)将60g多聚甲醛、28g生物油和12g氢氧化钠加入反应容器中，在75°C下反应30分钟，得到羟甲基化生物油；(2)在上述羟甲基化生物油中加入IOOg的苯酚，升温至90°C，在90分钟内，分三次加入尿素，每次加入10g，反应30分钟后，用甲酸调整树脂pH值在7. 0-7. 2之间，得到用于发泡的生物油改性酚醛树脂。以上各实施例制备的产物，其性能见附表，从附表中可以看出，利用本专利技术方法制备的生物油改性酚醛树脂，其性能已经达到发泡用酚醛树脂的要求。附表权利要求1.，其特征在于，本方法所用的原料中各组分的质量份如下苯酚100份生物油20-65份多聚甲醛40-70份尿素15-45份碱性催化剂1-12份， 制备方法包括以下步骤 (1)将按上述比例称重的多聚甲醛、生物油和碱性催化剂加入反应容器中，在65-75°C下反应20-30分钟，得到羟甲基化生物油； (2)在上述羟甲基化生物油中加入按上述比例称重的苯酚，升温至80-90°C，在90-120分钟内，分次加入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常建民，伊江平，高雪景，李本，王翠翠，苟进胜，张琪，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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