[发明专利]一种油滤滤纸用水性酚醛树脂乳液的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种油滤滤纸用水性酚醛树脂乳液的制备方法及应用，其制备方法包括酚醛树脂的制备和酚醛树脂的乳化。首先苯酚、增韧改性组分与醛类反应制成改性酚醛树脂，然后向熔融增韧的改性酚醛树脂中加入分散剂、乳化剂和水，完成乳液的制备。本发明采用增韧的改性酚醛树脂制备水性乳液，相较于使用未改性酚醛树脂所制滤纸挺度高、耐破性和耐温性好、耐油及耐水性高，可广泛应用于燃油、机油、润滑油、导热油、油基切削液、液压油等产品过滤除杂，提高设备的使用寿命及安全性。

技术领域

本发明属于有机高分子化合物领域，具体涉及一种油滤滤纸用酚醛树脂及乳液的制备方法及应用。

背景技术

通常，为满足滤清器使用，须采用树脂浸渍液对原纸进行浸渍增强处理，满足滤芯生产的工艺要求的同时，保证滤芯在使用过程中的良好使用性能(如抗化学性、抗溶剂性、耐压性等)。溶剂型酚醛树脂已有较长时间的使用历史，技术也相对比较成熟，但其问题主要是韧性较差，加工过程中易破裂，生产使用中大量的有机溶剂，存在严重的环境污染和安全隐患。

水性酚醛树脂主要包括水溶性热固性酚醛树脂和水乳性酚醛树脂。水性热固性酚醛树脂处理原纸过程中不需要有机溶剂，因此不会造成环境污染，无易燃、易爆等安全隐患。但是水溶性热固性酚醛树脂的反应活性较高，收缩率较大，存在加工后期的脆性较大以及滤纸孔径变化等问题。另外水溶性热固性酚醛树脂在运输和储存过程需要低温处理，存在产品不稳定的问题。

水性乳液树脂一般是通过添加乳化剂对热塑性酚醛树脂进行乳化形成水性乳液，其是与外加固化剂固化的，如乌洛托品，收缩率相比热固性酚醛树脂低，通常不会引起滤材过滤性能变化。如中国专利CN102392392B和CN110894270A，都采用酚醛树脂、高分子增韧剂、乳化剂、水制备酚醛树脂乳液组合物。其中所使用的高分子增韧剂为多羟基型高分子化合物，如聚乙二醇、聚丙三醇、聚乙烯醇、聚三羟基丙烷、壳聚糖、干酪素、纤维、聚羧酸类或苯乙烯-马来酸酐类等。热塑性酚醛树脂乳液既解决了醇溶酚醛树脂的污染性能和安全性能的问题，同时避免了水溶性热固性酚醛树脂固化过程的收缩，纸张加工性能差等问题。

专利方法中采用的是酚醛树脂与增韧分散剂共混，在后期固化时得到改性体系，由于固化过程中，分散剂不能参与酚醛树脂的固化，从而导致固化改性体系产生较多的增韧改性点缺陷，导致微观局部脆性过大，影响滤纸使用寿命及过滤效果的持久性。

发明内容

本发明提供了一种油滤滤纸用水性酚醛树脂乳液的制备方法，将改性热塑性酚醛树脂母体先后经过高分子分散剂、乳化剂处理后，制成分散程度高、储存稳定性高的水乳液。

本发明提供了一种改性酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在反应釜内加入苯酚和酸性催化剂，加热升温至90～110℃，保温回流；

(2)加入增韧改性剂，回流反应0.5～2h；

(3)缓慢加入甲醛然后保温回流0.5～3h；

(4)升温150～200℃，蒸馏，除水、除游离酚，得到改性酚醛树脂熔体。

步骤(1)中，所述酸性催化剂选自硫酸、草酸、烷基苯磺酸等中的一种或多种；优选地，为草酸。

步骤(1)中，所述酸性催化剂的质量分数为苯酚总量的0.5～5％；优选地，为0.5～2％。

步骤(2)中，所述增韧改性剂为二甲苯甲醛树脂。

步骤(2)中，所述增韧改性剂的质量分数为苯酚总量的5～60％；优选地，为5～30％。

本发明中，所述苯酚与甲醛的摩尔比为1：(0.5～0.9)；优选地，为1：(0.6～0.9)；更优选地，酚醛比为1：0.65～0.8。

步骤(4)中，所述制备的改性酚醛树脂的水分含量小于1％，游离酚含量小于0.5％。