本發(fā)明屬于酚醛樹脂制備領(lǐng)域；具體涉及一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法。

背景技術(shù)：

酚醛樹脂作為最早工業(yè)化合成樹脂之一，隨著人們的不斷研究開發(fā)，其應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷拓寬，已經(jīng)成為一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的合成樹脂。近年來，我國已成為酚醛樹脂的消費與生產(chǎn)大國，酚醛樹脂生產(chǎn)技術(shù)有了較大進(jìn)步，但是與國外的先進(jìn)技術(shù)比較還存在著明顯的差距，在日益增長的市場競爭中必須加大技術(shù)創(chuàng)新力度，提升市場競爭力。隨著全球?qū)Ψ尤渲枨蟮牟粩嘣黾樱邪l(fā)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，越來越多的高性能酚醛樹脂產(chǎn)品將會應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域中。因此目前酚醛樹脂發(fā)展趨勢應(yīng)主要向著綠色環(huán)保化和專用精細(xì)化的方向發(fā)展。

酚醛樹脂在合成過程中使用的原料酚和醛都是毒性較大的物質(zhì)，反應(yīng)過程中由于苯酚過量使得生產(chǎn)廢水中含有較高濃度的游離苯酚，這兩方面對人和環(huán)境都帶來了很大的威脅。因此，人們一方面試圖找到一種無毒無污染的原材料來合成酚醛樹脂，另一方面還要注重降低原材料成本及生產(chǎn)工藝的環(huán)保性，縮小同發(fā)達(dá)國家的行業(yè)差距。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法，包括如下步驟：

1)將玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，得木質(zhì)素殘渣；

2)將所述木質(zhì)素殘渣、溶劑和催化劑加入壓力反應(yīng)釜，并通入氮氣進(jìn)行攪拌反應(yīng)，得混合物；

3)將所述混合物進(jìn)行洗滌和過濾，得生物油溶液；將所述生物油溶液進(jìn)行旋蒸，得輕質(zhì)生物油；

4)將所述輕質(zhì)生物油和甲醛反應(yīng)，得酚醛樹脂。

進(jìn)一步，所述溶劑為甘油和水的混合溶劑。

進(jìn)一步，所述催化劑為氫氧化鈉。氫氧化鈉可以完全溶于水，更有利于木質(zhì)素降解。

進(jìn)一步，步驟2)中通入氮氣加壓至1.5-2.5MPa。

進(jìn)一步，所述攪拌速度為200-400r/min；該攪拌速度可以使反應(yīng)更充分。

進(jìn)一步，所述攪拌反應(yīng)的溫度為260-300℃。

進(jìn)一步，所述攪拌反應(yīng)的時間為30-60min。

進(jìn)一步，在步驟3)進(jìn)行之前，需將所述混合物在水浴中進(jìn)行驟冷。這是由于驟冷可以使混合物溶解度迅速降低，從而析出。

進(jìn)一步，所述催化劑是木質(zhì)素殘渣的8％-20％。催化劑含量的提高使其制備的酚醛樹脂粘度增加。

進(jìn)一步，所述攪拌反應(yīng)以5-10℃/min的升溫速率進(jìn)行升溫，升溫速率越快，制備的酚醛樹脂粘度越大。

特別說明，本發(fā)明中“％”均是指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，且以木質(zhì)素殘渣為基準(zhǔn)進(jìn)行的計算。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法，生產(chǎn)成本低，易于規(guī)模化生產(chǎn)；既解決了廢棄農(nóng)作物秸稈利用問題，又解決了酚醛樹脂制備過程中生產(chǎn)廢水含有較高濃度的游離酚，對人和環(huán)境都帶來的巨大威脅問題。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實施例1

一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法，包括如下步驟：

1)將玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，得木質(zhì)素殘渣；

2)將所述木質(zhì)素殘渣、甘油和水的混合溶劑、10％的氫氧化鈉加入壓力反應(yīng)釜，并通入氮氣檢查壓力反應(yīng)釜的氣密性；當(dāng)壓力反應(yīng)釜中氮氣的壓力為2MPa時，以300r/min的速度進(jìn)行攪拌，5℃/min的升溫速率升溫至290℃；在290℃下反應(yīng)50min，得混合物；

3)將所述混合物放入水浴中驟冷，然后用甲醇進(jìn)行洗滌并過濾，得生物油溶液；將所述生物油溶液進(jìn)行旋蒸，得輕質(zhì)生物油；

4)將所述輕質(zhì)生物油和甲醛發(fā)生加成和縮合反應(yīng)，得酚醛樹脂。

實施例2

一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法，包括如下步驟：

1)將玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，得木質(zhì)素殘渣；

2)將所述木質(zhì)素殘渣、甘油和水的混合溶劑、10％的氫氧化鈉加入壓力反應(yīng)釜，并通入氮氣檢查壓力反應(yīng)釜的氣密性；當(dāng)壓力反應(yīng)釜中氮氣的壓力為3MPa時，以350r/min的速度進(jìn)行攪拌，10℃/min的升溫速率升溫至290℃；在290℃下反應(yīng)40min，得混合物；

3)將所述混合物放入水浴中驟冷，然后用甲醇進(jìn)行洗滌并過濾，得生物油溶液；將所述生物油溶液進(jìn)行旋蒸，得輕質(zhì)生物油；

4)將所述輕質(zhì)生物油和甲醛發(fā)生加成和縮合反應(yīng)，得酚醛樹脂

實施例3

一種利用玉米秸稈制備酚醛樹脂的方法，包括如下步驟：

1)將玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理，得木質(zhì)素殘渣；

2)將所述木質(zhì)素殘渣、甘油和水的混合溶劑、8％的氫氧化鈉加入壓力反應(yīng)釜，并通入氮氣檢查壓力反應(yīng)釜的氣密性；當(dāng)壓力反應(yīng)釜中氮氣的壓力為2MPa時，以300r/min的速度進(jìn)行攪拌，10℃/min的升溫速率升溫至290℃；在290℃下反應(yīng)50min，得混合物；

3)將所述混合物放入水浴中驟冷，然后用甲醇進(jìn)行洗滌并過濾，得生物油溶液；將所述生物油溶液進(jìn)行旋蒸，得輕質(zhì)生物油；

4)將所述輕質(zhì)生物油和甲醛發(fā)生加成和縮合反應(yīng)，得酚醛樹脂。

本發(fā)明制備的酚醛樹脂在290℃穩(wěn)定存在，并開始軟化；酚醛樹脂固體含量大于85％。粘度范圍30-120S，粘度適宜。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。