申请日2014.12.10
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号B22C1/22; C08G16/02
摘要
本发明公开了一种环保低醛无废水排放呋喃树脂及其制备方法，以糠醇50-60份，甲醛9-15份，尿素8-12份，处理过的废水25-35份，氨水0.2-0.5份，甲酸0.2-0.5份，氢氧化钠0.2-0.5份，偶联剂0.4-0.5份，甲醇2-6份，将废水加入反应釜，再加入甲醛9-15份，尿素6-10份，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;升温至85-95℃后，保温反应30-60分钟，再加入余下尿素和30-35份的糠醇，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;升温至85-95℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;加入剩下的糠醇，缓慢加入甲酸调节PH值为4-5;升温至90-105℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;加入自来水2-4份，搅拌10-20分钟，结束后真空脱水;降温至60℃以下，缓慢加入氨水调节PH值为6.5-7.5，继续降温40℃以下，加入甲醇，偶联剂，搅拌10-20分钟，过滤即得。
权利要求书
1.一种环保低醛无废水排放呋喃树脂，其特征是包括以下重量份的原料：糠醇50-60份，甲醛9-15份，尿素8-12份，处理过的废水25-35份，氨水0.2-0.5份，甲酸0.2-0.5份，氢氧化钠0.2-0.5份，偶联剂0.4-0.5份，甲醇2-6份。
2.根据权利要求1所述的环保低醛无废水排放呋喃树脂，其特征是所述甲醛为含量≥95%的固体甲醛。
3.根据权利要求1所述的环保低醛无废水排放呋喃树脂，其特征是所述偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的环保低醛无废水排放呋喃树脂，其特征是所述处理过的废水是指经过处理的上次生产呋喃树脂过程中脱出的废水。
5.一种环保低醛无废水排放呋喃树脂的制备方法，其特征是包括以下步骤：
1)投料：先将处理过的废水加入反应釜，再加入甲醛9-15份，尿素6-10份，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;
2)升温至85-95℃后，保温反应30-60分钟，再加入余下尿素和30-35份的糠醇，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;
3)升温至85-95℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;
4)加入剩下的糠醇，缓慢加入甲酸调节PH值为4-5;
5)升温至90-105℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;
6)加入自来水2-4份，搅拌10-20分钟，结束后真空脱水;
7)降温至60℃以下，缓慢加入氨水调节PH值为6.5-7.5，继续降温40℃以下，加入甲醇2-6份，偶联剂0.4-0.5份，搅拌10-20分钟，过滤放料。
6.根据权利要求5所述的环保低醛无废水排放呋喃树脂的制备方法，其特征是所述废水的处理步骤如下：
1)收集三次真空脱出的废水，取样用PH计检测其PH值;
2)根据所测PH值，缓慢加入一定量的甲酸后搅拌15-25分钟，取样测其PH值，若PH值仍高于7，重复上述步骤，直至调节其PH值为7，以备下次生产时使用。
说明书
一种环保低醛无废水排放呋喃树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸造用合成树脂粘结剂，特别是涉及一种环保低醛无废水排放呋喃树脂及其制备方法。
背景技术
呋喃树脂是目前世界上使用量最大的铸造用造型粘结剂，约占粘结剂使用量的50%以上。呋喃树脂的使用量近几年一直在以每年10%的速度增长，这主要是因为一方面近年来人们对铸件的质量要求越来越高，而呋喃树脂具有较高的高温强度，生产的铸件质量相比原来的粘土砂有很大的提高;另一方面是呋喃树脂树脂旧砂回用率高，减少了旧砂对环境的污染。
传统的呋喃树脂主要由37%的液体甲醛、尿素在碱性条件下发生加成反应，然后在酸性条件下发生缩聚反应，经过脱除废水后再加入一定量的糠醇改性后制得。现有工艺一方面存在严重的环保问题，按8000L的反应釜计，呋喃树脂含氮量为5%左右，含水量为18%左右计，每吨产品排出废水为260㎏左右，按年产量12000吨计，一年就会产生3120吨废水，该废水对环境危害极大且极难处理;另一方面传统生产方法中甲醛与尿素反应不完全，导致树脂中游离甲醛含量较高，在使用过程中会有甲醛挥发，不仅污染环境，而且还危害操作工人的身体健康。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：弥补现有技术的不足，提供一种环保低醛无废水排放呋喃树脂及其制备方法，在降低游离醛含量的基础上，可以保证生产过程中无废水排出。
为解决上述技术问题，本发明包括以下重量份的原料：糠醇50-60份，甲醛9-15份，尿素8-12份，处理过的废水25-35份，氨水0.2-0.5份，甲酸0.2-0.5份，氢氧化钠0.2-0.5份，偶联剂0.4-0.5份，甲醇2-6份。
所述甲醛为含量≥95%的固体甲醛;所述偶联剂为N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种;所述处理过的废水是指经过处理的上次生产呋喃树脂过程中脱出的废水。
本发明的制备方法，包括以下步骤：
1)投料：先将处理过的废水加入反应釜，再加入甲醛9-15份，尿素6-10份，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;
2)升温至85-95℃后，保温反应30-60分钟，再加入余下尿素和30-35份的糠醇，缓慢加入氢氧化钠调节PH值为8-10;
3)升温至85-95℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;
4)加入剩下的糠醇，缓慢加入甲酸调节PH值为4-5;
5)升温至90-105℃，保温反应30-60分钟，结束后真空脱水;
6)加入自来水2-4份，搅拌10-20分钟，结束后真空脱水;
7)降温至60℃以下，缓慢加入氨水调节PH值为6.5-7.5，继续降温40℃以下，加入甲醇2-6份，偶联剂0.4-0.5份，搅拌10-20分钟，过滤放料。
所述废水的处理步骤如下：
1)收集三次真空脱出的废水，取样用PH计检测其PH值;
2)根据所测PH值，缓慢加入一定量的甲酸后搅拌15-25分钟，取样测其PH值，若PH值仍高于7，重复上述步骤，直至调节其PH值为7，以备下次生产时使用。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
1)该工艺通过对生产过程中脱出的所有废水进行收集处理，在下次生产时加入，实现了水的重复使用，保证了生产过程中无废水排出，杜绝了工业废水对环境的污染。
2)该工艺使用含量≥95%的固体甲醛代替含量为37%液体甲醛，由于液体甲醛具有易燃性，储存具有风险性，而采用固体甲醛后储存的风险性大为降低，提高了企业生产的安全系数。
3)该工艺通过在第二次升温反应中再次加入少量尿素与剩余游离甲醛反应的化学除醛方法，以及在生产阶段最后通过加水再脱水的物理除醛方法两种方式极大的降低了呋喃树脂中游离甲醛的含量，减少了该呋喃树脂使用过程中甲醛的挥发，改善了工人的工作环境。
