本發(fā)明涉及酚醛樹(shù)脂膠黏劑,具體涉及一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、竹類植物分布廣泛,具有生長(zhǎng)速度快、成材早的特點(diǎn)。我國(guó)是世界上竹林面積最大的國(guó)家,竹材機(jī)械性能良好,強(qiáng)度大、剛性好,是最佳替代木材的天然有機(jī)高分子材料。竹材作為禾本科植物,其壁薄中空且徑向呈梯度變異,不同竹材在徑級(jí)等方面有顯著差異,給加工帶來(lái)困難。重組竹是將竹材展平、疏解,然后通過(guò)浸漬酚醛樹(shù)脂后熱壓而成的新型竹基復(fù)合材料。重組竹生產(chǎn)技術(shù)能充分利用小徑級(jí)竹材、散生竹和叢生竹,提高了竹材的利用率,被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。目前重組竹用膠粘劑主要是酚醛樹(shù)脂膠粘劑,酚醛樹(shù)脂的分子量大小影響膠黏劑在竹材中的滲透,從而影響重組竹的力學(xué)強(qiáng)度。同時(shí),酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)和使用過(guò)程中可能釋放游離酚和游離甲醛,對(duì)大氣環(huán)境造成污染。因此,制備適合重組竹用的酚醛樹(shù)脂膠黏劑對(duì)提升重組竹的品質(zhì)具有重要意義。
2、公開(kāi)號(hào)為?cn118291070a?的發(fā)明專利公開(kāi)了一種竹材浸漬用改性酚醛樹(shù)脂膠粘劑及其制備方法,該發(fā)明采用苯酚、三聚氰胺、甲醛、醚化劑、增韌劑等為原料,通過(guò)兩步法合成工藝,分別制成具有不同特性的兩種樹(shù)脂,后經(jīng)共混和功能復(fù)配制成高耐候性樹(shù)脂膠粘劑。公開(kāi)號(hào)為?cn109836549a?的發(fā)明專利公開(kāi)了一種竹材浸漬用水溶性改性酚醛樹(shù)脂及其制備方法,該發(fā)明采用苯酚、尿素、甲醛、甲醇和氫氧化鈉為原料,采用分?2?批次加入尿素、甲醇和氫氧化鈉的方式,制備了適用于浸漬竹材的改性酚醛樹(shù)脂膠粘劑。目前重組竹用酚醛樹(shù)脂主要存在分子量高、浸漬性能差、游離酚和游離甲醛含量高、韌性差等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,該方法能在高摩爾條件下實(shí)現(xiàn)低游離酚和游離甲醛,同時(shí)增強(qiáng)膠黏劑的韌性,提高膠黏劑的膠合強(qiáng)度。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:提供一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,該制備方法依次包括以下步驟:
3、(1)將苯酚、氫氧化鈉和水依次加入反應(yīng)釜攪拌,保持在40~45℃,緩慢加入第一批甲醛溶液;加熱在1h內(nèi)使反應(yīng)液溫度升至92±2℃,并保持15~20min;
4、(2)將反應(yīng)液溫度降至40℃,加入第二批的甲醛溶液,再使反應(yīng)液緩慢地升溫至92±2℃并保持30~40min;
5、(3)隨后加入增韌劑和消醛劑并保溫20~30min,當(dāng)粘度達(dá)到要求時(shí)降溫至40℃以下。
6、優(yōu)選地,步驟(1)中的甲醛的加入量為總加入量的50-55%,苯酚和甲醛的摩爾比為1:1~1.15。
7、優(yōu)選地,步驟(2)中的甲醛的加入量為總加入量的45-50%,苯酚和甲醛的摩爾比為1:2~2.3。
8、優(yōu)選地,步驟(3)中的增韌劑為聚氨酯,添加量為樹(shù)脂總質(zhì)量的0.5~2%,消醛劑為三聚氰胺或尿素,加入量為樹(shù)脂總質(zhì)量的2-3%。
9、本發(fā)明的有益效果是:采用兩次加入甲醛,雖然甲醛和苯酚的摩爾比高,但是第一次加入全部苯酚和50%的甲醛,此時(shí)的苯酚和甲醛的摩爾比為1:1~1.15,在苯酚和甲醛的摩爾比較高的情況下,苯酚與甲醛加成反應(yīng)生產(chǎn)羥甲基酚,生成的一羥甲基酚所占比例較多,減少了游離酚的存在。后續(xù)加入聚氨酯增韌劑能提高樹(shù)脂的韌性,消醛劑三聚氰胺或尿素能與甲醛發(fā)生加成反應(yīng),減少樹(shù)脂中游離甲醛的含量和后續(xù)使用過(guò)程甲醛的釋放。同時(shí)生產(chǎn)的羥甲基脲能與羥甲基酚在熱壓過(guò)程中縮聚反應(yīng)形成更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而提高膠黏劑的膠合強(qiáng)度。
1.一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,其特征在于:依次包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,其特征在于,苯酚和甲醛的摩爾比為1:2~2.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,其特征在于,步驟(1)中加入的第一批甲醛溶液為總體加入甲醛質(zhì)量的50%,此時(shí)苯酚和甲醛的摩爾比為1:1~1.15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,其特征在于,步驟(2)中加入的第二批甲醛溶液的占總體加入甲醛質(zhì)量的50%,此時(shí)苯酚和甲醛的摩爾比為1:2~2.3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組竹用酚醛樹(shù)脂膠黏劑及其制備方法,其特征在于,步驟(3)中加入的增韌劑為聚氨酯,消醛劑為尿素或三聚氰胺,其中粘度達(dá)到要求為35~40cps。